内容正文:
专题05 孟德尔两大遗传定律
考点1 分离定律及其应用
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】D
考点2 分离定律的异常现象分析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】(1)12
(2)5/16
(3)t 2/3
(4)正反交 易染条锈病植株与抗条锈病植株的比例为3∶1 易染条锈病植株:抗条锈病植株=1:1
9.【答案】(1)5/五 3/三
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;AyAy纯合致死;只要有Ay基因存在,均表现为黄色
(3)A 显 浅黄鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1 1种颜色2个荧光点、2种颜色2个荧光点
考点3 基因自由组合定律
1.【答案】CD
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】ACD
8.【答案】D
9.【答案】C
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】BC
5.【答案】ACD
6.【答案】ABC
7.【答案】C
8.【答案】BD
9.【答案】B
10.【答案】 bbii BBII 6 1/6
11.【答案】(1)自花传粉闭花受粉,自然状态下一般为纯种(纯合子);具有易于区分的多对相对性状;豌豆花大,便于进行人工异花传粉;子代数目多,便于进行统计分析等
(2)自由组合 AABB
(3)3/7 1/4
(4)让该红花植株自交,统计子代表现型及比例 若子代全部是红花植株,则亲本红花植株为纯合子;若子代红花:白花=3:1,则亲本红花植株为杂合子
12.【答案】(1)aaBB、aaBb=1∶2 8∶1
(2)细胞内虽缺乏基因A表达的酶A,但基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;又因缺乏基因B表达的酶B,前体物质2无法转变为番茄红素,进而引起前提物质2积累
(3)实验思路:将变异株M和野生型植株各分为两组,记为1-4组,向2组M导入果实特异性表达的去甲基化酶基因、4组野生型植株敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因(或导入果实特异性表达的甲基化酶基因),检测四组C基因的甲基化水平及果实成熟程度。
13.【答案】(1)自由组合(分离和自由组合) F1相互杂交得F2出现野鼠色:白色=9:7,符合9:3:3:1的变形 3/7
(2)A>A1>A2
(3)基因突变(或碱基对缺失) A基因中插入一个短片段后导致mRNA的终止密码子提前 基因通过控制蛋白质结构直接控制白色性状
14.【答案】(1)纯合子、纯合子 等于
(2)8/9 1/36 高产∶中产∶低产=3:4:1
(3)
15.【答案】(1)不符合 两对等位基因均位于Z染色体上
(2)ZByZBy b ZByZbY ZbYW
(3)白羽公鹑:白羽母鹑:栗羽公鹑:黄羽母鹑=1:1:1:1
16.【答案】(1)全红 红∶白=3∶1
(2)AAbb Aabb
(3)增添/插入 红 棕
考点5 基因连锁与交换定律
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】B
考点6 遗传规律的综合应用
1.【答案】D
2.【答案】ABC
3.【答案】CD
4.【答案】BD
5.【答案】AB
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】(1)替换
(2)父本 1/2
(3)3 1/3 2/3 仅含a基因的花粉不育(该植株产生的花粉一定含A基因)
(4)AaEe 0 1/6
10.【答案】(1)正常翅 A/a位于常染色体和位于X、Y染色体同源区段时,都会出现表中实验结果,所以不能判定 让杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体随机交配(或Ⅱ的F1雄性个体与母本回交),观察并统计F2中个体的表型及比例
(2)AAii、Aaii 环境影响表型(或表观遗传或其他基因影响或基因表达调控机制影响) 1/22
11.【答案】(1)一种性状可以由多个(两个)基因控制(不是一一对应的关系)
(2)X 常 BBXAXA 参与形成F2雌性个体的雄配子都带有A基因
(3)8 1/6
(4)红色:正常色=9:7 红色:正常色=1:1
12.【答案】(1)绿色 基因的分离
(2)ddFF、DDff 腋生:顶生=13:3
(3)39:13:9:3
(4)实验思路:令该豌豆植株自交,观察并统计后代表型及比例 预期结果及实验结论:若后代全为顶生,则其基因型为 DDff;若后代出现腋生植株,则其基因型为 Ddff。
13.【答案】(1)不遵循 若遵循自由组合定律,则Ⅰ组的 F2中紫色:大红色:浅红色:白色应为 27:18:3:16,与事实不符 /若遵循自由组合定律,则Ⅰ组的 F2中表型比例之和应为64,与事实不符
(2)aabbdd AABBdd或AAbbDD
(3)② ③
(4)2/二/两 0 1/3
14.【答案】(1)不发生性状分离(全为白花植株) 具有相同成活率
(2)甲和乙 红花植株:白花植株=9:7
(3)4/四 n
(4)红花植株:白花植株=31:5
15.【答案】(1)XAXa 1/2
(2)Ⅰ-1的基因型为XaYA,产生的含YA的精子与Ⅰ-2的含Xa卵细胞结合产生了XaYA的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段片段互换,产生了含XA的精子,与Ⅱ-1的含Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1
(3)①③④
(4)终止密码子 苏氨酸
16.【答案】(1)易饲养、繁殖快;染色体数目少,易于观察;具有多对容易区分的相对性状;子代数量多,统计结果准确 5/五
(2)X染色体和Y染色体的同源区段上 XaeYE 红眼刚毛:白眼截毛=1:1
(3)实验思路一:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体雌雄果蝇相互交配,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=35:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=3:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上 实验思路二:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体雄果蝇与残翅雌果蝇回交,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=5:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=1:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上 实验思路三:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体正常翅雄果蝇与正常翅雌果蝇(或三体正常翅雌果蝇与正常翅雄果蝇)杂交,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=11:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=3:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上
17.【答案】(1)X 分离
(2)BbXRY BbXRXr 4 5:1
(3)长翅红眼:长翅白眼:短翅红眼:短翅白眼=3:3:1:1
18.【答案】(1)Z Z或常 0或1或2
(2)常 3
(3)全为黄色茧,且雌雄比例为1:2 M基因所在染色体的同源染色体上 M基因所在染色体的非同源染色体上
19.【答案】(1)正常型 自由组合 不能 基因B、b既可能在Z、W染色体的同源区段,也可能在Z染色体的非同源区段
(2)AaZBZb 3/4
(3)矮小型雄鸡和正常型雌鸡
20.【答案】(1)假说-演绎法
(2)I IV 控制红眼/白眼的基因位于X染色体上,控制翅型和体色的基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上;且4对等位基因独立遗传
(3)54 3/128
(4)选F1长刚毛雌雄果蝇交配 子代发现性状分离,出现短刚毛
试卷第1页,共3页
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专题05 孟德尔两大遗传定律
6大高频考点
1. 分离定律及其应用
2. 分离定律的异常现象分析
3. 基因自由组合定律
4. 基因自由组合定律的异常分析
5. 基因连锁与交换定律
6. 遗传规律的综合应用
考点1 分离定律及其应用
1.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)下列关于孟德尔杂交实验的相关叙述,正确的是( )
A.F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎和矮茎,这是基因重组的结果
B.假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.基因的自由组合定律是指F1产生的4种雄配子和4种雌配子自由结合
D.测交子代表型及比例能直接真实地反映出F1配子的种类及数量
2.(25-26高三上·辽宁营口·期中)若基因型均为Aa的豌豆种群连续自交,不考虑突变,则随着自交的进行,下列子代的相关数据在不断减小的是( )
A.子代数量 B.纯合子所占比例
C.显性基因的频率 D.杂合子所占比例
3.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现有一批基因型为BB与Bb的灰身果蝇,两者数量之比是1∶3。这批果蝇自由交配的子一代中基因型为BB、Bb、bb的个体数量之比为( )
A.25∶30∶9 B.7∶6∶3 C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
4.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)孟德尔的实验研究运用了“假说-演绎法”,该方法的基本内容是:(观察/分析)提出问题→(推理想象)提出假说→演绎推理→实验验证。下列叙述正确的是( )
A.“F1自交得F2,F2中紫花∶白花=3∶1”属“实验验证”
B.“进行测交实验,结果得到紫花∶白花=1∶1”属“演绎推理”
C.“一般情况下,自花授粉的豌豆在自然状态下是纯种”属“提出问题”
D.“生物性状由遗传因子控制,基因在体细胞内是成对的”属“提出假说”
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)某种家兔的白色毛对黑色毛为显性,该相对性状由常染色体上的一对等位基因控制。现让纯种白毛家兔与黑毛家兔杂交,得到的 F1自由交配产生 F2。下列关于 F2后续交配产生F3的叙述,错误的是( )
A.若让F2所有家兔自由交配,则 F3中白毛家兔与黑毛家兔的比例为3:1
B.若让F2中基因型相同的家兔分别交配,则F3中白毛家兔与黑毛家兔的比例为 5:3
C.若除去F2中的黑毛家兔,让剩余白毛家兔自由交配,则F3中黑毛家兔所占比例为1/9
D.若除去F2中的黑毛家兔,让基因型相同的白毛家兔交配,则F3中白毛家兔所占比例为3/4
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.mmNN C.Mmnn D.MmNN
2.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)研究发现某种生物体内存在一种“自私基因”,该基因可通过一定的手段杀死含其等位基因的配子来提高自己的基因频率。若E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3的含e基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得个体随机受粉获得F2,关叙述错误的是( )
A.e基因的频率随着随机交配代数的增加逐渐减小
B.F1中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=3:4:l
C.F2中基因型为ee的个体所占比例约为5/32
D.从亲本→F1→F2,Ee的比例会逐代降低
3.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)不少生物在生长、发育和繁殖过程中可能出现一些“异常”的遗传现象,下列有关遗传现象的原因分析正确的是( )
A.现有一只性染色体组成为XXY的雌果蝇,其原因一定是父本产生配子时,XY同源染色体未分离
B.杂合子(Aa)豌豆植株自交,子代基因型比例为2:3:1,其原因可能是含有隐性基因a的花粉50%致死
C.纯合长翅果蝇幼虫在35℃条件下均发育为残翅果蝇,其原因是温度升高改变与翅形有关的基因型
D.短尾猫相互交配的子代中总是出现约1/3的长尾猫,原因可能是长尾猫中隐性纯合子致死
4.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)S1、S2、S3是控制番茄某种性状的复等位基因,传粉时存在同种基因型配子不亲和(基因相同的配子间无法受精)的障碍。基因型为S1S3与S2S3的个体杂交,所得F1再随机交配,F2中基因型为S1S2的植株所占比例为( )
A.1/9 B.1/3 C.1/6 D.1/4
5.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)某课题研究小组以豌豆为实验材料,重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本,与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验,实验过程无任何错误操作,但F2出现了高茎:矮茎=2:1的非正常分离比,下列原因分析中相关度最小的是( )
A.F1产生两种基因型配子的比例不同 B.后代的样本数量不够多
C.显性基因纯合致死 D.后代的杂合子存活率低
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)科研人员将玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米,培育出如图甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米,携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析正确的是( )
A.乙品系的抗性遗传最稳定
B.丁品系的花粉可育率为3/8
C.甲品系自交子代中抗虫玉米占1/2
D.乙品系给普通玉米人工授粉,子代中抗虫玉米占1/3
7.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第一高级中学·期中)某二倍体两性植物(2n=20)的高茎对矮茎为显性,由位于9号染色体上的等位基因A/a控制。含3条9号染色体的这种植物在减数分裂时,其中两条9号染色体移向细胞一极,另一条9号染色体移向细胞的另一极。若该种植物的三体植株(Aaa)和正常二倍体植株(Aa)杂交(基因型为aa的配子不能受精),子代植株中矮茎的比例为( )
A.1/4 B.1/5 C.1/6 D.1/8
8.(25-26高三上·辽宁实验中学·期中)某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D 位于突变型的4号染色体上,易染条锈病基因 T位于突变型的8号染色体上,野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F₁,F₁自交获得 F₂。统计并检测F₂的基因型及相应基因型个体数,如表所示。回答下列问题。
基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型个体数
679
1361
683
1021
1362
340
(1)为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成_______条染色体的 DNA 测序。
(2)F₁自交, F₂中重组类型占_______。
(3)研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异,又重复做了该实验,发现基因型 TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近, 即 TT: Tt:tt≈3:4:1。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说:雌配子活性均正常,含________(填“T”或“t”)基因的雄配子死亡率为________,含另一等位基因的雄配子活性均正常。
(4)现有野生型、突变型、F₁植株若干,设计以下杂交实验验证上述假说,并预测子代的表型及比例。
实验设计:F₁与野生型做_______________实验,统计后代的表型和比例;
预测结果:F₁作父本时,______________________________________;F₁作母本时, ______________________________________。
9.(25-26高三上·辽宁大连第24中学·期中)某种小鼠的毛色受常染色体上的两个基因A、B控制。A基因位点存在3个不同的等位基因:Ay(黄色),A(灰色),a(黑色),显隐性关系依次为Ay>A>a,其中AyAy的纯合鼠胚胎致死。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题:
(1)只考虑A基因位点时,小鼠的基因型有_________种,表型有________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是______。
(3)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只浅黄色雄鼠(甲),让甲与纯合黑鼠杂交结果如下:
亲本组合
F1
F2
甲×纯合黑鼠
1浅黄鼠:1灰鼠
F1浅黄鼠随机交配:3浅黄鼠:1黑鼠
F1灰鼠随机交配:3灰鼠:1黑鼠
①据此推测:小鼠甲的浅黄色性状是由基因______突变产生的,该突变属于______(填“显”或“隐”)性突变。
②为验证上述推测,可用F1代的浅黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为______,则上述推测正确。
③用2种不同颜色的荧光,分别标记小鼠甲精原细胞的A基因及突变产生的新基因,观察其分裂过程,次级精母细胞可能的颜色和荧光点个数可能为_______。
考点3 基因自由组合定律
1.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)(多选)按照基因自由组合定律,下列亲本杂交组合的后代表型会出现1∶1∶1∶1的是( )
A.EeFf×EeFf B.EeFf×eeFf C.Eeff×eeFf D.EeFf×eeff
2.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是
A.F1产生4个配子
B.F1产生YR的卵细胞和YR精子的数量之比为1:1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合
D.F1产生的精子中, YR和yr配子的比例为1:1
3.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)下列有关自由组合定律的叙述,正确的是( )
A.在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合
B.Aabb×aaBb杂交组合,不能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律
C.AaBb测交子代的表型比为1:1:1:1的结果,能说明基因自由组合定律的实质
D.基因的自由组合定律与基因的分离定律无关
4.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)下列关于基因自由组合定律的叙述,正确的是( )
A.若aaBb和Aabb的个体杂交,后代表型比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因能自由组合
B.若AaBb和aaBb的个体杂交,后代表型比例为3∶1∶3∶1,说明两对基因能自由组合
C.若AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子,说明两对基因能自由组合
D.若AaBb的个体自交,后代表型比例为1∶2∶1,说明两对基因能自由组合
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)如图所示,甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验,甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述错误的是( )
A.乙同学的实验模拟的是等位基因的分离和配子的随机结合的过程
B.每只小桶内两种小球的数量必须相等,Ⅲ、Ⅳ桶小球总数必须相等
C.甲、乙重复100次实验后,统计的dd、ab组合的概率均约为25%
D.他们每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状),相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c……表示,在不考虑变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.利用基因型为Aabb和aaBb的植株杂交,可以验证基因的自由组合定律
B.若某植株n对基因均杂合,其自交子代中A_B_……个体占81/256,则n=4
C.若植株A产生的雌雄配子种类都是2,则雌雄配子的结合方式有4种
D.若仅考虑两对基因,两亲本杂交子代的表型比为3:1:3:1,则亲本之一的基因型肯定为AaBb
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)(多选)下图是有关甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图(甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示),其中一种病是伴性遗传病,另一种遗传病在人群中的发病率为1/10000。下列有关叙述正确的是( )
A.甲病遗传方式为常染色体隐性遗传、乙病遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ7的基因型为AaXbY,Ⅲ11携带致病基因的概率为1/3
C.Ⅱ5和Ⅱ6个体再生一个男孩,表现正常的概率为3/8
D.若Ⅲ11与一个表现正常的女性结婚,其孩子患甲病的可能性为1/303
8.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)玉米是雌雄同株异花植物,顶部着生雄花,腋部着生雌花。其种子的饱满程度(粒形)有饱满、干瘪,叶形有宽叶、窄叶。已知粒形和叶形由独立遗传的等位基因控制,若将籽粒饱满宽叶玉米和籽粒干瘪窄叶玉米间行种植,通过杂交获得F1,F1自交获得F2.下列相关叙述正确的是( )
A.因所选取亲本具有相对性状,故可根据F1表型判断显隐性
B.将两种玉米间行种植,不需人工去雄、套袋就可实现杂交
C.统计F2植株叶形及粒形的性状组合比一定为9:3:3:1
D.若A/a基因控制叶形,则F1叶形对应的基因型最多有2种
9.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)下图为孟德尔利用假说-演绎法研究豌豆两对相对性状杂交实验过程中的部分图解。有关分析正确的是( )
A.图中P、F1在杂交实验前均需对母本去雄并套袋处理
B.图中F1黄色圆粒植株上所结种子的各性状比例为1:1:1:1
C.图中所示为假说-演绎法中作出解释、提出假说的过程
D.孟德尔运用此方法得到等位基因随同源染色体分离而分开的结论
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)某植物红花和白花这对相对性状同时受三对独立遗传的等位基因控制(如A、a;B、b;C、c)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,否则开白花。现有红花个体AaBbCc自交,则子一代中红花与白花的比例为( )
A.27:1 B.27:37 C.63:1 D.61:3
2.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)某种猎犬的皮毛颜色受独立遗传的两对常染色体上的等位基因B、b和R、r控制。具有基因B时皮毛呈黑色;基因型为bb时皮毛呈褐色;只要R基因存在就不能合成色素,皮毛表现为白色。让一只黑色雄性猎犬与多只褐色雌性猎犬杂交得到F1,F1随机交配得到F2。下列相关叙述错误的是( )
A.群体中该种猎犬毛色为褐色的个体的基因型为bbrr
B.群体中该种猎犬毛色为白色的个体的基因型有6种
C.F1的雌雄个体的皮毛均表现为黑色,基因型均为Bbrr
D.F2的表型及比例是黑色∶褐色=3∶1或黑色∶褐色=7∶9
3.(25-26高三上·辽宁锦州·期中)果蝇的甲性状与乙性状是一对相对性状,相关基因位于常染色体上。让若干甲性状果蝇相互交配,所得 F1中甲性状果蝇:乙性状果蝇=15:1。若不考虑突变,关于该相对性状,下列说法错误的是( )
A.若受一对等位基因控制,则亲本果蝇中纯合子占 1/2
B.若受一对等位基因控制,让F1自由交配,则所得F2中乙性状出现的概率不变
C.若受独立遗传的两对等位基因控制,则F1甲性状果蝇中与亲本基因型相同的占4/15
D.若受独立遗传的两对等位基因控制,让F1中的甲性状果蝇自由交配,则所得F2中乙性状果蝇占1/16
4.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)(多选)基因D、d控制某雌雄同株植物的花色(紫花/白花),基因 E、e 控制该植物的叶形(宽叶/窄叶),已知D、d和 E、e独立遗传。下列有关某紫花宽叶植株 DdEe的遗传现象的分析,正确的是( )
A.若该植株产生的含d配子中有2/3是不育的,则该植株自交产生的子代中,紫花宽叶性状所占的比例为3/72
B.若该植株产生的含e卵细胞中有1/2是不育的,则该植株自交产生的子代中,紫花:白花= 3:1
C.若该植株自交子代表现型比例为8:2:2:0,则可推出该植物可能存在de的精子或卵细胞不育
D.若该植株自交子代表现型比例为2:3:3:1,则可推出该植株产生的含DE的精子或卵细胞不育
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)(多选)某种多年生草本植物的叶片形状分为全缘和锯齿状。现用纯合全缘叶植株与纯合锯齿状叶植株杂交,F1均表现为全缘叶,若F1自交获得 F2,统计得全缘叶植株 398株、锯齿状叶植株92株。若用隐性纯合子植株的花粉给F1植株授粉,得到的子代植株中,全缘叶为360株,锯齿状叶为121株。下列叙述正确的是( )
A.控制全缘叶植株与锯齿状叶的基因在2对同源染色体上
B.F2中能稳定遗传的全缘叶植株的基因型共3种
C.F2中的锯齿状叶植株自交,子代出现锯齿状叶植株的概率为5/6
D.F2中的全缘叶植株随机授粉,子代中全缘叶植株占153/169
6.(25-26高三上·辽宁营口·期中)(多选)某植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因A对白色基因a为显性,基因I存在时抑制基因A的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因A和a的作用。现有3组杂交实验,已知亲本均为纯合子,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲和乙的基因型分别是AAii和AAII
B.组别①F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株所占比例为1/16
C.组别②的F2中白色花植株随机传粉,后代白色花植株中纯合子所占比例为2/3
D.组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为白色∶有色=3∶1
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)茄子花色、果色均受两对花青素合成基因(A/a,B/b)的控制,在果中花青素合成基因的表达还受D/d的调控,在花中花青素合成基因的表达不受D/d的控制。科研人员选择两种突变体茄子品系作为亲本进行杂交,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.三对等位基因A/a、B/b、D/d独立遗传
B.F1紫花紫红果的基因型为AaBbDd
C.若对F1测交,则后代表型比例是3∶3∶2
D.F2的白花白果中,纯合子占6/28
8.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)(多选)某动物的毛色受基因 A/a 和 B/b 的控制,控制毛色的基因独立遗传且基因 A 纯合致死,基因型与表型的对应关系如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
表型(毛色)
褐色
红色
黑色
白色
基因型
A_bb
aaB_
A_B_
aabb
A.若基因型为 AaBb 的个体相互交配,后代表型为黑色的个体有 2 种基因型
B.若杂合红色和白色个体数量比为 1:1,自由交配后代红色:白色 = 9:7
C.若表型褐色的个体若干组相互交配,后代中褐色:白色 = 2:1
D.若表型红色和黑色个体杂交,后代中为黑色:红色 = 1:3
9.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)某自花传粉植物的花色有紫、红、白3种表型,由等位基因M/m、N/n控制。已知若无基因M或基因 N,则植物开红花;若基因M和N同时不存在,则植物开白花;含基因m的花粉育性有一定比例下降。某小组设计的实验如表所示,已知亲本均为纯合子,不考虑突变,下列说法正确的是( )
组别
P
F1
F2
实验一
紫花雌×红花雄
全为紫花
紫花:红花=5:1
实验二
红花雌×红花雄
全为紫花
?
A.实验一中,亲本红花雄的基因型为MMnn
B.含基因m的花粉育性下降了50%
C.实验二中,F1的紫花产生了4种比例不等的配子
D.实验二中,预期F2的表型及比例为紫花:红花:白花=15:8:1
10.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)遗传学
已知狗的毛色受两对基因控制(B、 b和I、i)。具有B基因的狗,皮毛可以呈黑色,具有bb基因的狗,皮毛可以呈褐色,I基因抑制皮毛细胞色素的合成,以下是一个有关狗毛色的遗传实验:
(1)该遗传实验中,亲代褐毛狗和白毛狗的基因型分别为_____和_____。
(2)F2中白毛狗的基因型有_____种,其中纯合子的几率是_____。
(3)如果让F2中褐毛狗与F1回交,请用遗传图解表示理论上其后代的表现型及数量比。遗传图解(要求写出配子)___
11.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)香豌豆的花色有红色、粉色、白色三种类型,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同),基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化(表现为粉色)。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下:
第一组:P白花×红花→F1粉花F2红花:粉花:白花=1:2:1
第二组:P白花×红花→F1粉花F2红花:粉花:白花=3:6:7
(1)豌豆作为遗传学实验材料,其具备的优点是______(至少答两点)。
(2)分析可知,控制花色的两对等位基因遵循_______定律,在第一组中,亲本白花植株的基因型是_______。
(3)在第二组中,F2白花植株中纯合子的比例为________;若F1粉花植株进行测交,则子代中粉花植株的比例为_______。
(4)现只有一株红花植株,请设计一种最简单的方法探究其是纯合子还是杂合子。要求写出实验方案并预期结果和结论。
实验方案:_______。
预期结果和结论:_______。
12.(25-26高三上·辽宁锦州·期中)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。据此,写出F2中黄色的基因型及比例为_____________,F2代黄色个体随机交配得到的子代表现型及比例为黄色:橙色=_________。
(2)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_______。
(3)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高,由此推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。现研究人员欲通过基因工程技术为此推测提供证据,请利用变异株M和野生型为材料,书写简单实验思路:
(提示:调控甲基化相关的酶分别为甲基化酶和去甲基化酶)____________
13.(25-26高三上·黑龙江绥化·期中)家兔毛色有常见的白色,也有青紫蓝色、野鼠色。已知有两对等位基因控制家兔毛色,而控制野鼠色、青紫蓝色、白色的其中一组等位基因依次为A、A1、A2。为研究家兔毛色遗传规律,进行如下杂交试验,结果如表。不考虑其他突变和染色体互换,且各配子和个体活力相同。请回答下列问题:
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
白色×白色
全为野鼠色
野鼠色:白色=9:7
实验二
野鼠色×野鼠色
野鼠色:青紫蓝色=3:1
实验三
青紫蓝色×青紫蓝色
青紫蓝色:白色=3:1
(1)分析实验一可知,控制家兔毛色基因的遗传遵循_____定律,原因是______。F2白色家兔中纯合子所占比例为_____。
(2)分析实验一、二、三,只考虑A、A1、A2基因,推测控制野鼠色、青紫蓝色、白色基因间的显隐性关系为________(用“>”依据显性大小进行排序)。
(3)A基因部分片段缺失形成A1基因,A基因内插入一个短片段形成A2基因。A2基因的表达产物为仅有21个氨基酸的截短蛋白。A1基因的出现是______的结果;推测A2基因表达的蛋白质分子长度变短的原因为_____;从基因表达与性状关系的角度,分析A2基因控制白色性状的方式为_______。
14.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期中)某雌雄同株青蒿(2n)植株的青蒿素产量有高产、中产和低产三种表型,为探究青蒿产量的遗传机制,研究人员选择低产青蒿植株Ⅰ分别与中产青蒿植株Ⅱ和高产青蒿植株Ⅲ杂交,结果如下表所示(相关基因用A/a、B/b表示)。回答下列问题:
杂交组合
F1
F1自交得到F2,F2表型比
①Ⅰ×Ⅱ
中产
中产:低产=3:1
②Ⅰ×Ⅲ
高产
高产:中产:低产=9:6:1
(1)该青蒿植株中Ⅱ、Ⅲ的基因型分别是__________(填“纯合子”或“杂合子”)。杂交组合①中的F2全部连续自交两代,F4的等位基因中隐性基因的频率__________(填“大于”“等于”或“小于”)显性基因的频率。
(2)杂交组合②中,将F2中所有高产植株单独种植,自交后代出现性状分离的比例约为__________,自交所得F3中低产植株所占的比例为__________。若让杂交组合①、②的F1杂交,其子代的表型及比例为__________。
(3)若对杂交组合②的F1进行测交,请写出该测交实验的遗传图解__________。
15.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)鹌鹑的黄羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因Y/y控制,栗羽对黄羽为显性;白羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因B/b控制,栗羽对白羽为显性。养殖人员将纯合的黄羽与白羽亲本进行正反交,子代的表型及数量见下表。不考虑发生新的变异,回答下列问题:
杂交组合
亲本
F1的表型及数量/只
栗羽公鹑
黄羽母鹑
白羽母鹑
一
黄羽公鹑×白羽母鹑
315
311
0
二
白羽公鹑×黄羽母鹑
320
0
304
(1)鹌鹑上述羽色的遗传______(填“符合”或“不符合”)自由组合定律,理由是____________。
(2)已知B基因可决定色素的合成,而b基因不能决定色素的合成。纯合黄羽公鹑的基因型为____________。养殖人员提出“基因互作”用于解释上述杂交现象,合理的假设是________基因可以抑制Y/y基因的表达。基于该假设,则杂交组合二F1栗羽公鹑和白羽母鹑的基因型分别为______、______。
(3)为验证上述假设,选择F1栗羽公鹑与亲本的白羽母鹑进行回交。若假设正确,则子代雌雄的表型及比例为____________。
16.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)天然色素可赋予稻米多样化颜色。为解析红色稻米品种Ka的遗传机制,研究人员以连续自交表型均稳定遗传的纯合品种Ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)开展实验(本题涉及的基因名称依次定义为A/a、B/D•••••)。回答下列问题:
(1)Ka和Dr正反交,获得籽粒(F1),种植后自交获得籽粒(F2),F2自交获得F3,表型如下表,表明其遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制)。完善表中表型数据。
亲本组合
F1颜色
F2颜色
F3颜色
♀Ka(红)×♂Dr(白)
全红
______
红:白=3∶1
♀Dr(白)×♂Ka(红)
全白
全红
______
(2)Ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,表明Ka中籽粒颜色由两对基因控制,结出棕色籽粒的F2植株基因型为______或______。
(3)在定位好的A/a、B/b基因两侧设计PCR引物,引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列。下图是对亲本Ka、Dr、Pu和第(2)题中F2某个体PCR后电泳的结果。已知图中①为Ka,②为Dr,可判断a基因由A基因发生______突变形成;③结出的籽粒颜色是______或______。
考点5 基因连锁与交换定律
1.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)果蝇的部分隐性突变基因在染色体上的位置如图所示。下列分析错误的是( )
A.图中的三条染色体在减数分裂Ⅰ后期可发生自由组合
B.果蝇的粗糙眼和黑檀体两对相对性状也可能发生性状重组
C.果蝇控制白眼和紫眼的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
D.染色体上不同基因的区别在于脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的不同
2.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)染色体是遗传物质的主要载体,基因是控制生物性状的单位。科研人员发现,一条染色体上相邻的基因很少发生重组,但距离较远的基因则易于重组。下列关于基因与染色体的关系,叙述正确的是( )
A.哺乳动物染色体上的基因在其产生子代的过程中一定能传递给子代
B.染色体上的基因呈线性排列,基因在染色体上的距离决定了能否重组
C.减数分裂过程中染色体发生结构变异后,配子中仍可能含有全套遗传信息
D.染色体上的基因在生殖过程中均遵循孟德尔遗传定律,后代有一定分离比
3.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)下图为一只果蝇(2n=8)两条染色体上部分基因分布示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.在该果蝇雄性(XY)群体中可能不具有辰砂眼这种性状
B.该果蝇的成熟生殖细胞中,不能同时出现基因cn、cl、v、w
C.在减数分裂过程中,细胞核内的所有非等位基因都可自由组合
D.该果蝇的一个染色体组可同时含有图中的两条非同源染色体
4.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的1对同源染色体的2条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为2%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是( )
A.2% B.4% C.8% D.16%
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育。甲、乙、丙均为纯合体,下列叙述正确的是( )
A.甲、丙出现的变异在光学显微镜下能看到,而乙发生的变异在光学显微镜下看不到
B.乙的自交后代中,F1有3种表型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1
C.若两对基因位于同一对染色体上,突变体甲产生的花粉有一半败育
D.若两对基因位于同一对染色体上,丙(♀)×甲(♂)得F1,F1自交后代中只有矮生类型
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)果蝇体色表现为灰身和黑身,翅型有长翅和残翅两种类型,分别由常染色体上的一对等位基因控制,用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交得到的F1均为灰身长翅,将F1与纯合黑身残翅杂交,F2的表型及比例如图。下列叙述错误的是( )
A.控制体色和翅型的基因是同源染色体上的非等位基因
B.F1灰身长翅果蝇减数分裂时产生了4种类型的配子
C.F1在形成配子时,发生染色体互换的细胞比例接近于14%
D.F2雌雄果蝇自由交配,子代残翅与长翅的比例为9:7
7.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.仅考虑种皮颜色和叶型,F2中纯合子约占1/4
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
考点6 遗传规律的综合应用
1.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)下列说法错误的是( )
A.高茎杂合豌豆连续自交,后代中杂合子比例逐渐降低
B.一对色觉正常夫妇生了一个红绿色盲儿子,他们再生育一个红绿色盲患者的概率是1/4
C.鉴定一株圆粒豌豆是不是纯合子,最简便的方法是自交
D.一对双眼皮(显性)夫妇生育了6个孩子都是双眼皮,则再生育一个孩子一定是双眼皮
2.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)(多选)某家鼠的毛色受独立遗传的两对等位基因(A、a和B、b)控制,已知基因A、B同时存在时表现为黑色,其余情况下均为白色,且基因B、b只位于X染色体上。一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配,F1全表现为黑色。下列有关分析错误的是( )
A.亲代雌雄鼠产生的配子含有的基因相同
B.F1中黑色雌雄鼠产生含XB配子的概率不同
C.F1中黑色雌雄鼠交配,F2雌鼠中黑色纯合个体占3/4
D.F1中黑色雌雄鼠交配,F2雄鼠中白色个体占5/8
3.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)(多选)某动物的性别决定方式为XY型,其长肢(E)对短肢(e)为显性,控制基因位于常染色体上;红眼(G)对白眼(g)为显性,控制基因位于X染色体上。在白眼短肢群体中发现一只雌性的白眼长肢突变体,假设所有个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼短肢雄性个体杂交,F₁群体中有长肢和短肢,且比例相等,若F₁随机交配得 F₂。下列叙述正确的是( )
A.雌性白眼长肢突变体长肢的出现是相关基因发生隐性突变的结果
B.F₁个体减数分裂Ⅰ后期基因E、e和G、g均随同源染色体分离而随机组合
C.F₁中雄性个体产生的配子共有四种,其中基因型为 eXg的配子占3/8
D.F₂中基因e的基因频率与F₁相同,F₂中出现红眼长肢的概率为7/32
4.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)(多选)某昆虫的复眼有红眼(A)和白眼(a)两种表型,由X染色体上的基因控制,该昆虫有无复眼受常染色体上基因B/b控制,基因b纯合时表现为无眼。现有纯合白眼雄性昆虫和纯合无眼雌性昆虫杂交,F1雌雄昆虫均表现为红眼,F1雌雄昆虫随机交配得F2。下列有关分析错误的是( )
A.F2中有复眼个体约占3/4
B.F2中白眼个体约占1/4
C.F2雌性昆虫中没有白眼个体
D.F2雄性昆虫中纯合子约占1/3
5.(25-26高三上·辽宁沈阳法库郊联体·期中)(多选)研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为7/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
6.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A.所有个体均可由体色判断性别 B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低 D.雌性个体所占比例逐代降低
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次,将细胞M培育成植株N。下列说法正确的是( )
A.植株N经减数分裂形成的配子中一定带有T-DNA
B.N自交,子一代中含T-DNA的植株占1/2
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2
D.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为C-G的细胞占1/2
8.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)一对夫妇,女方的父亲患红绿色盲,本人只患白化病;男方的母亲患白化病,本人正常,预计他们的子女完全正常的概率是( )
A.1/4 B.1/16 C.1/2 D.3/8
9.(25-26高三上·辽宁沈阳法库郊联体·期中)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或______都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为______(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为______。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生______种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为______。该植株自交得到F1利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为______。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为______。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为______的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2不考虑其他突变,若E/e和A/a位于一对同源染色体上且在形成配子的过程中没有发生染色体交换,则F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为______;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比______。
10.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)某昆虫的性别决定方式为XY型,如图所示,Ⅰ为X、Y的同源区段,Ⅱ、Ⅲ分别为X、Y的非同源区段。已知该昆虫的翅形、翅脉分别由等位基因A/a、I/i控制,两对基因独立遗传,且I/i位于常染色体上,尚未确定A/a的位置。为了研究这两对基因的遗传机制,某研究小组利用该昆虫纯合品系进行了杂交实验,结果如表所示。
杂交组合
亲代
F1
Ⅰ
正常翅♀、网状翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅱ
网状翅♀、正常翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅲ
正常翅间断脉♀、网状翅野生型脉♂
正常翅野生型脉(♀、♂)
Ⅳ
正常翅间断脉♀、Ⅲ组合的F1野生型脉♂
正常翅间断脉(♀、♂):正常翅野生型脉(♀、♂)=9:11
回答下列问题:
(1)该昆虫的翅形中______是显性性状。不能判定A/a位于常染色体上的原因是______可利用杂交组合II的个体通过进一步实验判断A、a基因是否位于常染色体上,请写出简要实验思路:______。
(2)若已确定翅形基因A/a在常染色体上。杂交组合IV的亲本基因型为______,子代出现9:11比例的原因是AAii、Aaii基因型的个体由于某些原因表现出特定的表型,请尝试推测可能的原因(写出1个即可):______。请用遗传图解表示杂交组合IV的杂交过程(只考虑翅脉性状)______,F1正常翅野生型翅脉中的纯合子占______。
11.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)某动物的性别决定方式为XY型,其毛色受两对等位基因A/a和B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上,其中基因B控制黑色,基因A控制灰色,且基因B的存在能完全抑制基因A的表达,若不含色素则为白色。为进一步研究该动物毛色的遗传机制,利用一对亲本杂交获得F1,F1的雌雄个体随机交配获得足够数量的F2,结果如下表。回答下列问题:
P
F1
F2
黑色雌性×白色雄性
雌性和雄性均表现为黑色
雌性:黑色:灰色=6:2;
雄性:黑色:灰色:白色=6:1:1
(1)由毛色的遗传机制可知,基因与性状的数量对应关系:______。
(2)根据杂交结果可推测等位基因A/a位于______染色体上,等位基因B/b位于_______染色体上。亲本雌性的基因型为_______。F2中无白色雌性个体的原因是_____。
(3)F2中黑色个体的基因型有_______种。F2黑色雌性个体中纯合子的概率为_______。
(4)G蛋白是一类转录因子,它能够与特定的DNA序列(M)结合,并驱动M下游基因的表达。科研人员将两个G蛋白基因插入到该动物雌性个体的一对2号染色体上,两个M-红色荧光蛋白基因随机插入到该动物雄性个体的一对同源染色体上,但无法表达,只有与插入含有G蛋白基因的雌性个体杂交后的子一代中,红色荧光蛋白基因才会表达。某科研小组分别利用上述的一对转基因雌雄个体进行交配,杂交子一代体色全为红色,F1雌雄个体相互交配,产生F2,请推测:
①若两个M-红色荧光蛋白基因未插入到雄性个体的两条2号染色体上,则得到的F2个体的体色及比例是________。
②若两个M-红色荧光蛋白基因插入到了雄性个体的两条2号染色体上,则得到的F2个体的体色及比例是_______。
12.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)已知豌豆未成熟豆荚的绿色和黄色、花的腋生和顶生是两对相对性状。回答下列问题:
(1)将纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1自交得到F2,F2中绿色:黄色约为3∶1,说明豆荚颜色中显性性状为________,该性状的遗传符合孟德尔提出的________定律。
(2)研究发现,豌豆花的腋生和顶生性状是由位于4号染色体上的基因F/f和位于6号染色体上的基因D/d决定的。用两种表型不同的纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表:
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
—
DD
—
—
+
Dd
+
+
—
Dd
—
—
+
dd
+
+
+
dd
—
—
—
则这两种纯种豌豆的基因型分别是________,理论上F2表型及比例为________。
(3)为探究豌豆上述两对性状的遗传是否遵循自由组合定律,取基因组成为ddFF的黄色豌豆与纯合顶生绿色豌豆杂交,统计F2的表型及比例(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。若F2表型及比例为腋生绿色∶腋生黄色∶顶生绿色∶顶生黄色=________,则说明这两对性状的遗传遵循自由组合定律。
(4)请运用最简便的方法来确定(3)中F2某顶生豌豆的基因型,请简要写出实验思路、预期结果及实验结论:_______。
13.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第一高级中学·期中)某种观赏花卉(两性花)有4种表型:紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色,同时含有A、B和D基因时才能表现紫色,有A基因而无B和D基因时表现为浅红色,其余情况表现为大红色。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁,它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见下表。
组别
杂交组合
F1
F1自交,得到F2
Ⅰ
甲(紫色)×乙(白色)
紫色
紫色:浅红色:白色≈9:3:4
Ⅱ
丙(大红色)×丁(白色)
紫色
紫色:大红色:白色≈6:6:4
请回答下列问题:
(1)这三对等位基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据是______。
(2)乙的基因型为________,丙的基因型为________。
(3)Ⅰ组F1基因在染色体上的关系为______(填序号),Ⅱ组F1基因在染色体上的关系为______(填序号)。
(4)Ⅱ组F2中紫色个体有______种基因型,其中纯合子占紫色个体的______%;Ⅱ组F2大红色个体中纯合子占其________(用分数表示)。
14.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)某严格自花传粉的二倍体植物,野生型为红花,突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位,进行了以下相关实验。请分析回答问题。
(1)在A地的种群中,该植物出现一株白花突变型植株甲。让该白花植株甲自交,若后代________,说明该突变型为纯合子。将该白花植株甲与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比为3:1,出现该结果的条件是:
①红花和白花受一对等位基因控制,且为完全显性;
②配子________并能随机结合;
③受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。
(2)在B地的种群中,该植物也出现了一株白花突变型植株乙,且和A地的白花突变同为隐性突变。为确定A、B两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,可将______杂交,若子二代中表现型及比例为_______时,可确定白花突变型由两对等位基因控制,且两对等位基因位于非同源染色体上。
(3)若该植物(2n)的花色由一对等位基因(D、d)控制,已知2种不同颜色的荧光可以对D、d基因进行标记。经显微镜观察,杂合子植株的初级精母细胞中荧光点的数目为_____个,若测定该植物的基因组,需要测定_______条染色体。
(4)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变型植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植,当子二代出现表现型及比例为_________时,可将白花突变基因定位。
15.(25-26高三上·辽宁实验中学·期中)马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自Ⅰ-1的Y染色体,Ⅲ-1的基因型为______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是______。
(2)从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从Ⅰ-1最终遗传给Ⅲ-1的原因是_______。
(3)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有______。
(4)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA(游离于细胞外的DNA片段)中含有SHOX突变基因,相关编码链序列(与转录模板链互补)如图3所示。由此可知SHOX基因序列发生了第21位碱基的缺失,从而使______提前出现,翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为______(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)。
16.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)果蝇(2n=8)是进行遗传学研究常见的模式生物。研究人员在研究过程中发现果蝇的红眼和白眼由等位基因A、a控制,果蝇的刚毛和截毛由等位基因E、e控制。一只纯合白眼截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F1,F1中雄果蝇均为白眼刚毛,雌果蝇均为红眼刚毛。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在刚毛和截毛个体。回答下列问题:
(1)果蝇作为常用的遗传学实验材料,其优点是_____(答出2点)。欲测定果蝇基因组的序列,需要对______条染色体进行测序。
(2)控制果蝇刚毛和截毛的基因位于_____,考虑这两对相对性状,F1中雄果蝇的基因型为______,F2中雌果蝇的表型及比例为______。
(3)三体指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体有三条的个体,三条染色体发生联会时,配对的任意两条染色体分离,另一条染色体随机移向细胞任一极。已知控制果蝇正常翅(D)和残翅(d)的基因位于常染色体上,Ⅲ号染色体三体果蝇能存活并繁殖。现有残翅雌果蝇和纯合的三体(Ⅲ号)正常翅雄果蝇若干,请利用现有材料设计实验,以探究D/d基因是否位于Ⅲ号染色体上。写出1种实验设计思路并预期实验结果及结论______。
17.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)果蝇的长翅(B)与短翅(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表:
长翅红眼
长翅白眼
短翅红眼
短翅白眼
雌蝇(只)
151
0
52
0
雄蝇(只)
77
5
25
26
请回答:
(1)果蝇眼色性状的基因位于______染色体上,其遗传符合____定律。
(2)亲本的基因型为父本_____、母本_____。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有______种,其中杂合子:纯合子=_______。
(3)现有1只长翅白眼果蝇与1只长翅红眼果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占3/8,则子代雌果蝇的表型及比例为________。
18.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)家蚕(ZW型)的茧颜色与多对基因有关,野生型为白色茧。现有黄色、粉色两种颜色单基因突变体(只有一对基因与野生型家蚕不同,不考虑基因位于W染色体上),研究人员为探究家蚕茧颜色基因的位置及显隐性关系,进行了下列实验。回答下列问题:
亲本
F1的表型
实验一
黄色甲(雄)×野生型(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
实验二
黄色甲(雄)×粉色乙(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
(1)根据实验一,可确定控制黄色茧有关基因突变发生在____染色体;根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在_____染色体上。雌性家蚕的次级卵母细胞中含_____条W染色体。
(2)将实验二中的F1相互交配,F2中茧色白色:黄色:粉色为3:4:1,说明粉色基因位于_____上,F2中黄色雌性家蚕的基因型有____种。
(3)遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M/m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕。插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制M基因的表达,使家蚕表现为黄茧。若家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死。为确定该DNA片段具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。
实验思路及结论:让该转基因黄色茧雄蚕与实验一F1黄色茧雌蚕杂交,统计子代的表型种类及比例。
①若子代全表现为黄色茧,雌雄比例为1:1或表现为_____,则DNA片段插入M基因所在的染色体。
②若子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1或黄色茧:白色茧=1:2,则DNA片段插入_____。
③若子代的表现为黄色茧:白色茧=3:1,则DNA片段插入_____。
19.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)鸡的性别决定方式为ZW型。某品种家鸡毛腿与光腿是一对相对性状,由基因A、a控制,体型的正常型和矮小型是另一对相对性状,由基因B、b控制。现有两只毛腿正常体型雌、雄鸡交配,F1雄鸡表型及比例为毛腿正常型∶光腿正常型=3∶1,雌鸡表型及比例为毛腿正常型∶光腿正常型∶毛腿矮小型∶光腿矮小型=3∶1∶3∶1,不考虑突变。回答下列问题:
(1)该家鸡体型中的显性性状是_______,根据实验结果判断两对等位基因的遗传遵循_____定律,______(填“能”或“不能”)确定基因B、b在染色体上的位置,理由是______。
(2)亲本中雄鸡的基因型是_______,F1雄鸡中杂合子占_______。
(3)根据子代性状推断性别,选育“雌鸡”指导生产实践,可考虑选择的亲本表型是______。
20.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。果蝇的体细胞有4对染色体。其中I号染色体是性染色体,Ⅱ、Ⅲ、IV号为常染色体。已知果蝇的灰体/黑体、长翅/残翅、红眼/白眼和长刚毛/短刚毛性状分别由一对等位基因控制,且分别独立遗传,控制长翅/残翅性状的基因位于Ⅱ号染色体上,控制灰体/黑体性状的基因位于Ⅲ号染色体上。同学甲用一只长刚毛灰体长翅红眼雌蝇与一只短刚毛灰体长翅红眼雄蝇杂交,F1的表型及其比例如下:(不考虑交换)
刚毛
性别
长翅:残翅
灰体:黑体
红眼:白眼
1/2长刚毛
1/2雌
3:1
3:1
全红眼
1/2雄
3:1
3:1
1:1
1/2短刚毛
1/2雌
3:1
3:1
全红眼
1/2雄
3:1
3:1
1:1
(1)摩尔根用果蝇作为遗传试验材料证明基因位于染色体上,所用的研究方法是_____。
(2)根据同学甲实验结果推断,果蝇控制红眼/白眼的基因位于______号染色体上;控制长刚毛/短刚毛的基因位于_____号染色体上,后者判断依据是_____。
(3)同学乙用纯合的长刚毛灰体长翅红眼雄果蝇和纯合的短刚毛黑体残翅白眼雌果蝇杂交,F1相互交配后,发现F2雄果蝇的基因型有_____种类型,且其中短刚毛黑体长翅红眼所占比例为______,证实了长刚毛为显性性状。
(4)请以同学甲得到的F1果蝇为材料,设计一步杂交实验验证长刚毛为显性性状。
(要求:写出杂交组合,预期实验结果)
杂交组合:________;预期实验结果:________。
试卷第1页,共3页
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专题05 孟德尔两大遗传定律
6大高频考点
1. 分离定律及其应用
2. 分离定律的异常现象分析
3. 基因自由组合定律
4. 基因自由组合定律的异常分析
5. 基因连锁与交换定律
6. 遗传规律的综合应用
考点1 分离定律及其应用
1.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)下列关于孟德尔杂交实验的相关叙述,正确的是( )
A.F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎和矮茎,这是基因重组的结果
B.假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.基因的自由组合定律是指F1产生的4种雄配子和4种雌配子自由结合
D.测交子代表型及比例能直接真实地反映出F1配子的种类及数量
【答案】B
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
A、F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎和矮茎,这是等位基因分离的结果,A错误;
B、假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,B正确;
C、基因的自由组合定律是指F1产生配子时,控制同一性状的遗传因子分离,控制不同性状的遗传因子自由组合,C错误;
D、测交子代表型及比例能直接真实地反映出F1配子的种类,但不能表示数量,理论上雌配子数量远远低于雄配子的数量,D错误。
故选B。
2.(25-26高三上·辽宁营口·期中)若基因型均为Aa的豌豆种群连续自交,不考虑突变,则随着自交的进行,下列子代的相关数据在不断减小的是( )
A.子代数量 B.纯合子所占比例
C.显性基因的频率 D.杂合子所占比例
【答案】D
【解析】A、自交过程本身不会导致子代数量减少,豌豆自交后每个植株仍能产生后代,因此子代数量可能保持稳定或增加,A错误;
B、初始杂合子Aa自交后,纯合子(AA和aa)比例从0%增至50%,后续自交会进一步增加纯合子比例,自交会提高纯合子比例,B错误;
C、自交仅改变基因型频率,不改变基因频率(哈代-温伯格定律),显性基因A的频率初始为50%,因此显性基因频率始终为50%,C错误;
D、初始杂合子Aa自交后杂合子比例从100%降至50%,第二次自交后降至25%,依此类推,每次自交后,杂合子比例减半,以1/2n的形式递减,D正确。
故选D。
3.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现有一批基因型为BB与Bb的灰身果蝇,两者数量之比是1∶3。这批果蝇自由交配的子一代中基因型为BB、Bb、bb的个体数量之比为( )
A.25∶30∶9 B.7∶6∶3 C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
【答案】A
【解析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
基因型为BB与Bb的灰身果蝇,两者数量之比是1∶3,可以产生配子B:b=5:3,根据配子法,自由交配后产生BB的概率为25/64,产生Bb的概率为2×15/64=30/64,产生bb的概率为9/64,即子一代中基因型为BB、Bb、bb的个体数量之比为25∶30∶9。
故选A。
4.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)孟德尔的实验研究运用了“假说-演绎法”,该方法的基本内容是:(观察/分析)提出问题→(推理想象)提出假说→演绎推理→实验验证。下列叙述正确的是( )
A.“F1自交得F2,F2中紫花∶白花=3∶1”属“实验验证”
B.“进行测交实验,结果得到紫花∶白花=1∶1”属“演绎推理”
C.“一般情况下,自花授粉的豌豆在自然状态下是纯种”属“提出问题”
D.“生物性状由遗传因子控制,基因在体细胞内是成对的”属“提出假说”
【答案】D
【解析】A、“F1自交得F2,F2中紫花∶白花=3∶1”是孟德尔观察到的现象,属于“观察分析”阶段,而非实验验证。实验验证是通过测交实验检验演绎推理的结论,A不符合题意;
B、“进行测交实验,结果得到紫花∶白花=1∶1”是实际操作的验证过程,属于“实验验证”阶段。而“演绎推理”是根据假说预测测交结果应为1∶1,并非实际实验结果,B不符合题意;
C、“自花授粉的豌豆在自然状态下是纯种”是孟德尔选择实验材料的前提条件,属于观察分析的基础,而非“提出问题”本身。提出问题需基于观察现象(如F2性状分离比),C不符合题意;
D、“性状由遗传因子控制,基因在体细胞内成对”是孟德尔为解释性状分离现象提出的核心假说内容,属于“提出假说”阶段,D符合题意。
故选D。
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)某种家兔的白色毛对黑色毛为显性,该相对性状由常染色体上的一对等位基因控制。现让纯种白毛家兔与黑毛家兔杂交,得到的 F1自由交配产生 F2。下列关于 F2后续交配产生F3的叙述,错误的是( )
A.若让F2所有家兔自由交配,则 F3中白毛家兔与黑毛家兔的比例为3:1
B.若让F2中基因型相同的家兔分别交配,则F3中白毛家兔与黑毛家兔的比例为 5:3
C.若除去F2中的黑毛家兔,让剩余白毛家兔自由交配,则F3中黑毛家兔所占比例为1/9
D.若除去F2中的黑毛家兔,让基因型相同的白毛家兔交配,则F3中白毛家兔所占比例为3/4
【答案】D
【解析】A、据题干信息可知,白色毛对黑色毛为显性(设毛色相关基因用A/a表示),让纯种白毛家兔(AA)与黑毛家兔(aa)杂交,得到的 F1(Aa)自由交配产生 F2,F2基因型为1/4 AA、1/2 Aa、1/4 aa,自由交配时群体中A和a的配子频率均为1/2,故F3基因型为AA(1/1)、Aa(1/2)、aa(1/4),白毛:黑毛=3:1,A正确;
B、F2中基因型相同的个体交配:1/4AA自交全为1/4AA(白毛),1/2Aa自交后代1/2(3/4白毛、1/4黑毛),1/4aa自交全为1/4aa(黑毛)。白毛总比例为1/4+ 1/2×3/4 = 5/8,黑毛为1/2×1/4 + 1/4 = 3/8,比例为5:3,B正确;
C、除去F2黑毛(aa)后,剩余白毛为1/3 AA、2/3 Aa。自由交配时A配子占2/3,a配子占1/3,F3中aa比例为(1/3)2=1/9,C正确;
D、剩余白毛(1/3 AA、2/3 Aa)中,1/3AA自交全为1/3AA(白毛),Aa自交后代2/3(3/4白毛、1/4黑毛)。白毛总比例为1/3 + 2/3×3/4 = 5/6,D错误。
故选D。
考点2 分离定律的异常现象分析
1.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)果蝇体节发育与分别位于2对常染色体上的等位基因M、m和N、n有关,M对m、N对n均为显性。其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失。下列基因型的个体均体节缺失,能判断哪对等位基因为母体效应基因的是( )
A.MmNn B.mmNN C.Mmnn D.MmNN
【答案】D
【解析】A、根据题意,2对常染色体上的等位基因M、m和N、n,其中1对为母体效应基因,只要母本该基因为隐性纯合,子代就体节缺失,与自身该对基因的基因型无关;另1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,MmNn均为杂合子,无法判断导致表型为体节缺失的母本的哪一对等位基因隐性纯合,A错误;
BC、mmNN中mm为隐性纯合子,可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子mm,因此表现型为体节缺失,无法判定mm是具有母体效应基因还是本身隐性纯合出现得体节缺失,同理,Mmnn中,nn可能是其本身隐性纯合子,表现为体节缺失,也可能是亲本是含有隐性纯合子,因此表现型为体节缺失,因此也无法判定,B、C错误;
D、MmNN中Mm、NN都不是隐性纯合子,不符合题意中1对基因无母体效应,该基因的隐性纯合子体节缺失,因此只能符合第一种情况,因此推测Mm是母体效应基因,正是由于母本含有mm隐性纯合子,MmNN才表现为体节缺失,D正确。
故选D。
2.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)研究发现某种生物体内存在一种“自私基因”,该基因可通过一定的手段杀死含其等位基因的配子来提高自己的基因频率。若E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3的含e基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得个体随机受粉获得F2,关叙述错误的是( )
A.e基因的频率随着随机交配代数的增加逐渐减小
B.F1中三种基因型个体的比例为EE:Ee:ee=3:4:l
C.F2中基因型为ee的个体所占比例约为5/32
D.从亲本→F1→F2,Ee的比例会逐代降低
【答案】C
【解析】分析题干信息可知,E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3含其等位基因e的雄配子,因此,基因型为Ee的植株产生的雄配子类型及比例为3/4E和1/4e,而雌配子不受影响,比例正常。
A、由于每次产生配子时e雄配子总是有2/3被淘汰(被E基因杀死),所以e基因的频率随着随机交配代数的增加会逐渐减小,A正确;
B、由分析可知,基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e,雌配子比例为1/2E和1/2e,根据雌雄配子的随机结合,可求出F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=3∶4∶1,B正确;
C、F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=3∶4∶1,ee产生的雄配子全部存活,Ee产生的含e基因的雄配子中1/3存活,据此可求出F1产生的雄配子比例为3/4E和1/4e,雌配子比例为5/8的E和3/8的e,再根据雌雄配子的随机结合可求出F2中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=15∶14∶3,因此基因型为ee的个体所占比例为3/32,C错误;
D、从亲本→F1→F2,基因e的频率逐代降低,E基因和e基因频率的差值越来越大,则基因型Ee的比例会逐代降低,D正确。
故选C。
3.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)不少生物在生长、发育和繁殖过程中可能出现一些“异常”的遗传现象,下列有关遗传现象的原因分析正确的是( )
A.现有一只性染色体组成为XXY的雌果蝇,其原因一定是父本产生配子时,XY同源染色体未分离
B.杂合子(Aa)豌豆植株自交,子代基因型比例为2:3:1,其原因可能是含有隐性基因a的花粉50%致死
C.纯合长翅果蝇幼虫在35℃条件下均发育为残翅果蝇,其原因是温度升高改变与翅形有关的基因型
D.短尾猫相互交配的子代中总是出现约1/3的长尾猫,原因可能是长尾猫中隐性纯合子致死
【答案】B
【解析】A、XXY雌果蝇的形成可能源于父本(XY未分离)或母本(XX未分离)的减数分裂异常,A错误;
B、若a花粉50%致死,雄配子A:a=2:1,雌配子A:a=1:1,子代AA:Aa:aa=2:3:1,B正确;
C、温度仅影响表型,残翅出现为表型模拟,未改变基因型,C错误;
D、若长尾为隐性纯合致死,则子代中应无长尾猫存活,与题干“出现1/3长尾”矛盾,实际应为显性纯合致死导致,D错误。
故选B。
4.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)S1、S2、S3是控制番茄某种性状的复等位基因,传粉时存在同种基因型配子不亲和(基因相同的配子间无法受精)的障碍。基因型为S1S3与S2S3的个体杂交,所得F1再随机交配,F2中基因型为S1S2的植株所占比例为( )
A.1/9 B.1/3 C.1/6 D.1/4
【答案】B
【解析】亲本杂交:S1S3(配子S1、S3)与S2S3(配子S2、S3)杂交,S3与S3结合不亲和,有效子代基因型为S1S2、S1S3、S2S3,各占1/3;分别产生配子S1/S2、S1/S3、S2/S3。群体中S1、S2、S3配子各占1/3。F1再随机交配,有效组合为不同基因配子结合(如S1与S2、S1与S3、S2与S3)。每种有效基因型(如S1S2)由两种配子组合(S1雄+S2雌、S2雄+S1雌)形成,概率为2/9,占有效总概率6/9的1/3,B正确,ACD错误。
故选B。
5.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)某课题研究小组以豌豆为实验材料,重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本,与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验,实验过程无任何错误操作,但F2出现了高茎:矮茎=2:1的非正常分离比,下列原因分析中相关度最小的是( )
A.F1产生两种基因型配子的比例不同 B.后代的样本数量不够多
C.显性基因纯合致死 D.后代的杂合子存活率低
【答案】C
【解析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
A、在孟德尔的遗传实验中,F1代通常是杂合子,其产生的两种配子(一种携带显性基因,一种携带隐性基因)的比例应该是相等的,即1:1。如果F1产生的两种基因型配子比例不同,如由于某种原因,携带显性基因的配子数量多于携带隐性基因的配子,那么在F2代中,高茎豌豆的比例就会高于矮茎豌豆,从而可能出现2:1的分离比,A正确;
B、在遗传学实验中,样本数量的大小会直接影响实验结果的准确性。如果样本数量太少,那么实验结果可能会受到随机误差的影响,导致分离比偏离正常的3:1,可能出现F2高茎:矮茎=2:1的非正常分离比,B正确;
C、显性基因纯合致死与题干中纯合高茎豌豆作父本存在矛盾,C错误;
D、后代的杂合子存活率低,如果是1/2的存活率,可以出现高茎:矮茎=2:1的结果,D正确。
故选C。
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)科研人员将玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米,培育出如图甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米,携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析正确的是( )
A.乙品系的抗性遗传最稳定
B.丁品系的花粉可育率为3/8
C.甲品系自交子代中抗虫玉米占1/2
D.乙品系给普通玉米人工授粉,子代中抗虫玉米占1/3
【答案】D
【解析】A、乙品系的细胞中含有两个抗性基因,但位于一条染色体上,相当于杂合子,因而不能稳定遗传,A错误;
B、设不含Bt的染色体对应基因用bt表示,则丁品系产生Btbt,其产生的花粉的基因型和比例为BtBt∶Btbt∶btbt=1∶2∶1,其中基因型BtBt、Btbt的花粉各有一半败育,因此丁品系的花粉可育率为(3×1/2+1)÷4=5/8,B错误;
C、甲品系自交,雌配子育性正常Bt∶bt=1∶1,可育雄配子的比例Bt∶bt=1∶2,因此自交后代中抗虫玉米占比为1-1/2×2/3=2/3,C错误;
D、乙品系作父本,携带基因Bt的花粉有一半败育,可育雄配子的比例变成Bt∶bt=1∶2,普通玉米作母本,雌配子均为bt,杂交子代中抗虫玉米占比为1/3,D正确。
故选D。
7.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第一高级中学·期中)某二倍体两性植物(2n=20)的高茎对矮茎为显性,由位于9号染色体上的等位基因A/a控制。含3条9号染色体的这种植物在减数分裂时,其中两条9号染色体移向细胞一极,另一条9号染色体移向细胞的另一极。若该种植物的三体植株(Aaa)和正常二倍体植株(Aa)杂交(基因型为aa的配子不能受精),子代植株中矮茎的比例为( )
A.1/4 B.1/5 C.1/6 D.1/8
【答案】B
【解析】三体Aaa产生的配子Aa:A:a:aa=2:1:2:1,因aa配子无法受精,实际有效配子为Aa(2/1)、a(2/5)、A(1/5),与正常植株Aa的配子(A:1/2、a:1/2)结合后,仅当三体配子a(2/5)与正常配子a(1/2)结合时,子代基因型为aa(矮茎),概率为2/5×1/2=1/5,A、C、D错误,B正确。
故选B。
8.(25-26高三上·辽宁实验中学·期中)某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D 位于突变型的4号染色体上,易染条锈病基因 T位于突变型的8号染色体上,野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F₁,F₁自交获得 F₂。统计并检测F₂的基因型及相应基因型个体数,如表所示。回答下列问题。
基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型个体数
679
1361
683
1021
1362
340
(1)为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成_______条染色体的 DNA 测序。
(2)F₁自交, F₂中重组类型占_______。
(3)研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异,又重复做了该实验,发现基因型 TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近, 即 TT: Tt:tt≈3:4:1。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说:雌配子活性均正常,含________(填“T”或“t”)基因的雄配子死亡率为________,含另一等位基因的雄配子活性均正常。
(4)现有野生型、突变型、F₁植株若干,设计以下杂交实验验证上述假说,并预测子代的表型及比例。
实验设计:F₁与野生型做_______________实验,统计后代的表型和比例;
预测结果:F₁作父本时,______________________________________;F₁作母本时, ______________________________________。
【答案】(1)12
(2)5/16
(3)t 2/3
(4)正反交 易染条锈病植株与抗条锈病植株的比例为3∶1 易染条锈病植株:抗条锈病植株=1:1
【解析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)由图1可知,该自花传粉、雌雄同株植物有12对同源染色体,因此为建立该植物的基因组数据库,科学家需完成12条染色体的DNA测序。
(2)分析题意,将野生型和纯合突变型杂交得到F1,F1自交获得 F2,由表中F2的基因型及相应基因型个体数可知,F2中TT∶Tt∶tt≈3∶4∶1,F2中DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1,则F1自交,F2中重组植株(ddT_、D_tt)占1/4×7/8+3/4×1/8=5/16。
(3)由表中数量可知:F2中TT∶Tt∶tt≈3∶4∶1,野生型(tt)和纯合突变型(TT)杂交得到F1(Tt),若不考虑配子致死,则F1自交获得F2中TT∶Tt∶tt应为1∶2∶1,与实际比值相比,F2中tt的比例减小,由此可知含t基因的配子成活率下降,由题干“雌配子活性均正常”可以推知,F1产生的含T基因的雌配子和含t基因的雌配子之比为1∶1,若含t基因的雄配子比例为x,含T基因的雄配子活性均正常,由配子法和“F2中TT∶Tt∶tt=3∶4∶1”可知,tt=1/2x=1/8,x=1/4,则雄配子T∶t=3∶1,可推知雄配子t的死亡率为2/3。
(4)由题可知:雌配子活性均正常;含t基因的雄配子成活率为1/3,含T基因的雄配子活性均正常。因此应设计F1与野生型(tt)做正交和反交,统计后代的表型和比例。若F1(Tt)作父本,含t基因的雄配子成活率为1/3,含T基因的雄配子活性均正常,即T∶t=3∶1,则杂交子代中易染条锈病植株与抗条锈病植株的比例为3∶1;若F1(Tt)作母本,雌配子活性均正常,即T∶t=1∶1,则杂交子代中易染条锈植株与抗条锈病植株的比例为1∶1。
9.(25-26高三上·辽宁大连第24中学·期中)某种小鼠的毛色受常染色体上的两个基因A、B控制。A基因位点存在3个不同的等位基因:Ay(黄色),A(灰色),a(黑色),显隐性关系依次为Ay>A>a,其中AyAy的纯合鼠胚胎致死。B基因位点存在2个等位基因:B(黑色)对b(棕色)为完全显性。回答下列问题:
(1)只考虑A基因位点时,小鼠的基因型有_________种,表型有________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1,产生这种分离比的原因是______。
(3)在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只浅黄色雄鼠(甲),让甲与纯合黑鼠杂交结果如下:
亲本组合
F1
F2
甲×纯合黑鼠
1浅黄鼠:1灰鼠
F1浅黄鼠随机交配:3浅黄鼠:1黑鼠
F1灰鼠随机交配:3灰鼠:1黑鼠
①据此推测:小鼠甲的浅黄色性状是由基因______突变产生的,该突变属于______(填“显”或“隐”)性突变。
②为验证上述推测,可用F1代的浅黄鼠与灰鼠杂交。若后代的表现型及比例为______,则上述推测正确。
③用2种不同颜色的荧光,分别标记小鼠甲精原细胞的A基因及突变产生的新基因,观察其分裂过程,次级精母细胞可能的颜色和荧光点个数可能为_______。
【答案】(1)5/五 3/三
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;AyAy纯合致死;只要有Ay基因存在,均表现为黄色
(3)A 显 浅黄鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1 1种颜色2个荧光点、2种颜色2个荧光点
【解析】基因分离定律的实质是在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
(1)由题意可知,A基因位点存在3个不同的等位基因:Ay(黄色),A(灰色),a(黑色),显隐性关系依次为Ay>A>a,其中AyAy的纯合鼠胚胎致死,因此只考虑A基因位点时,小鼠的基因型有AyA、Aya、AA、Aa、aa5种,表型:AyA、Aya为黄色,AA、A a为灰色,aa为黑色,共3种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1(和为12),是9:3:3:1(和为16)的变式,因此可知控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;同时由题意可知,AyAy的纯合鼠胚胎致死;Ay(黄色)、A(灰色)、a(黑色)的显隐性关系依次为Ay>A>a,只要Ay基因存在时均表现为黄色。因此基因型为AyaBb的黄色鼠杂交,后代表型及其比例为黄色鼠:黑色鼠:巧克力色鼠=8:3:1。
(3)①纯合灰鼠的基因型为AA,让其与纯合黑鼠杂交,正常后代基因型应为AA(灰鼠)或Aa(黑鼠),但后代出现了浅黄鼠(甲),由此推测小鼠甲的浅黄色性状是由基因A突变产生的,且该突变属于显性突变。
②假设突变产生的新基因为A’,则甲的基因型为A’A,纯合黑鼠基因型为aa,F1浅黄鼠基因型为A’a,灰鼠基因型为Aa。A’a与Aa杂交,后代基因型为A’A(浅黄)、A’a(浅黄)、Aa(灰)、aa(黑),所以后代表现型及比例为浅黄鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1,若此比例出现,则推测正确。
③用2种不同颜色的荧光分别标记小鼠甲精原细胞的A基因及突变产生的新基因A’,甲的基因型为A’A,在减数第一次分裂前的间期DNA复制,初级精母细胞中基因为A’A’AA,经过减数第一次分裂,同源染色体分离,形成的次级精母细胞可能的情况是:若含A‘的染色体和含A的染色体分别进入不同次级精母细胞(每个次级精母细胞为A’A’或AA),故次级精母细胞中只有一种颜色,且荧光点个数为2(因为复制后每个基因对应一个荧光点,两个不同基因则有两个荧光点),所以次级精母细胞可能有1种颜色,荧光点个数为2。如果初级精母细胞(A’A’AA)在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体的互换,经过减数第一次分裂,同源染色体分离,形成的次级精母细胞可能的情况是含A‘的染色体和含A的染色体会同时进入不同次级精母细胞(每个次级精母细胞均为A’A),次级精母细胞中会有2种颜色,且荧光点个数为2。
考点3 基因自由组合定律
1.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)(多选)按照基因自由组合定律,下列亲本杂交组合的后代表型会出现1∶1∶1∶1的是( )
A.EeFf×EeFf B.EeFf×eeFf C.Eeff×eeFf D.EeFf×eeff
【答案】CD
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。可以把两对基因先拆开再组合。
A、EeFf×EeFf后代的表现型及比例为(3∶1)×(3∶1)=9∶3∶3∶1,A不符合题意;
B、EeFf×eeFf后代的表现型及比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶3∶1∶1,B不符合题意;
C、Eeff×eeFf后代的表现型及比例为(1∶1)×(1∶1)=1∶1∶1∶1,C符合题意;
D、EeFf×eeff后代的表现型及比例为(1∶1)×(1∶1)=1∶1∶1∶1,D符合题意。
故选CD。
2.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是
A.F1产生4个配子
B.F1产生YR的卵细胞和YR精子的数量之比为1:1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合
D.F1产生的精子中, YR和yr配子的比例为1:1
【答案】D
【解析】A、F1产生YR、yR、Yr、yr 四种配子,A错误;
B、F1产生YR的卵细胞的数量小于F1产生YR的精子的数量,B错误;
C、自由组合定律的实质是:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,C错误;
D、F1产生的精子中,YR和yr配子的比例为1:1,D正确。
故选D。
【点睛】本题考查基因的自由组合定律的相关知识,意在考查学生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构的能力。
3.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)下列有关自由组合定律的叙述,正确的是( )
A.在进行减数分裂的过程中,等位基因彼此分离,非等位基因自由组合
B.Aabb×aaBb杂交组合,不能判断两对等位基因是否遵循自由组合定律
C.AaBb测交子代的表型比为1:1:1:1的结果,能说明基因自由组合定律的实质
D.基因的自由组合定律与基因的分离定律无关
【答案】B
【解析】A、在进行减数分裂的过程中,位于同源染色体上的等位基因彼此分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,A错误;
B、Aabb(产生Ab、ab配子)与aaBb(产生aB、ab配子)杂交,无论两对基因是否遵循自由组合定律,子代均可能出现1:1:1:1的表型比,B正确;
C、测交结果为1:1:1:1仅表明AaBb产生四种配子,但自由组合定律的实质是减数分裂时非同源染色体上的等位基因自由组合,测交结果无法直接说明该实质,C错误;
D、自由组合定律以分离定律为基础,两者在减数分裂过程中同时发生,D错误。
故选B。
4.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)下列关于基因自由组合定律的叙述,正确的是( )
A.若aaBb和Aabb的个体杂交,后代表型比例为1∶1∶1∶1,说明两对基因能自由组合
B.若AaBb和aaBb的个体杂交,后代表型比例为3∶1∶3∶1,说明两对基因能自由组合
C.若AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的四种配子,说明两对基因能自由组合
D.若AaBb的个体自交,后代表型比例为1∶2∶1,说明两对基因能自由组合
【答案】B
【解析】A、aaBb和Aabb杂交,子代表型比例为1:1:1:1,aaBb只能产生aB和ab两种配子,Aabb只能产生Ab和ab两种配子。无论两对基因是否连锁,杂交后均可能得到1:1:1:1的表型比例,因此无法证明基因自由组合,A错误;
B、AaBb和aaBb杂交,子代表型比例为3:1:3:1。AaBb产生的配子为AB、Ab、aB、ab(各占25%),aaBb产生的配子为aB和ab(各占50%)。若两对基因自由组合,则(Aa:aa)=1:1,(B_:bb)=3:1,组合后比例为(1:1)×(3:1)=3:1:3:1,符合自由组合定律,B正确;
C、AaBb产生AB、Ab、aB、ab四种配子,若两对基因连锁但发生互换,也可能产生四种配子,但比例不均(如AB和ab较多),不能直接说明自由组合,C错误;
D、AaBb自交后代表型比例为1:2:1,自由组合定律预期比例为9:3:3:1,后代表型比例为1:2:1表明两对基因可能完全连锁(如AB和ab配子),不符合自由组合,D错误。
故选B。
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)如图所示,甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验,甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述错误的是( )
A.乙同学的实验模拟的是等位基因的分离和配子的随机结合的过程
B.每只小桶内两种小球的数量必须相等,Ⅲ、Ⅳ桶小球总数必须相等
C.甲、乙重复100次实验后,统计的dd、ab组合的概率均约为25%
D.他们每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复
【答案】A
【解析】A、甲同学的实验(Ⅰ、Ⅱ 小桶)模拟一对等位基因的分离和配子的随机结合(如杂合子自交);乙同学的实验(Ⅲ、Ⅳ 小桶)模拟两对等位基因的自由组合(非等位基因的自由组合),A错误;
B、每只小桶内两种小球数量必须相等:这是为了模拟 “等位基因分离后,配子比例为 1:1”(如 Ⅰ 桶内 D 和 d 数量相等,Ⅲ 桶内 A 和 a 数量相等),此表述正确。 Ⅲ、Ⅳ 小桶小球总数必须相等,实验设计中通常会保证总数相等以减少误差,B正确;
C、甲同学模拟 Dd 自交,dd 的概率为1/4=25%;乙同学模拟 AaBb 产生配子,ab 组合的概率为1/2×1/2=25%,C正确;
D、每次抓取后将小球放回原桶,是为了保证每次抓取时各小球的概率不变,模拟随机交配的随机性,D正确。
故选A。
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状),相应基因可以依次用A/a、B/b、C/c……表示,在不考虑变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.利用基因型为Aabb和aaBb的植株杂交,可以验证基因的自由组合定律
B.若某植株n对基因均杂合,其自交子代中A_B_……个体占81/256,则n=4
C.若植株A产生的雌雄配子种类都是2,则雌雄配子的结合方式有4种
D.若仅考虑两对基因,两亲本杂交子代的表型比为3:1:3:1,则亲本之一的基因型肯定为AaBb
【答案】A
【解析】A、Aabb基因型无论是独立遗传还是连锁均产生Ab和ab两种配子,aaBb基因型无论是连锁还是独立遗传均产生aB和ab两种配子,二者杂交子代无论是连锁还是独立遗传基因型均为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,故无法验证基因自由组合定律,A错误;
B、n对基因均杂合的植株自交,子代显性性状(A_B_……)比例为(3/4)n。当(3/4)n=81/256时,n=4(因81=3⁴,256=4⁴),B正确;
C、若植株产生的雌雄配子各2种,说明由这对性状由一对等位基因控制,雌雄结合方式应为2×2=4种,C正确;
D、若仅考虑两对基因,两亲本杂交子代的表型之比为3:1:3:1,可拆分为(3:1)×(1:1),其亲本的基因型组合可能是AaBb×Aabb或者AaBb×aaBb,所以亲本之一的基因型肯定为AaBb,D正确。
故选A。
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)(多选)下图是有关甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图(甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示),其中一种病是伴性遗传病,另一种遗传病在人群中的发病率为1/10000。下列有关叙述正确的是( )
A.甲病遗传方式为常染色体隐性遗传、乙病遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ7的基因型为AaXbY,Ⅲ11携带致病基因的概率为1/3
C.Ⅱ5和Ⅱ6个体再生一个男孩,表现正常的概率为3/8
D.若Ⅲ11与一个表现正常的女性结婚,其孩子患甲病的可能性为1/303
【答案】ACD
【解析】A 、只考虑甲病,Ⅱ5和Ⅱ6都表现正常,生出Ⅲ10患病女孩,符合“无中生有为隐性,生女患病为常隐”,因此该病为常染色体隐性遗传病;据题意可知,其中一种为伴性遗传病,因此乙病为伴性遗传病,Ⅲ13患病,说明不能为伴Y遗传,Ⅰ1患病,Ⅱ6正常,不可能为伴X显性遗传病,因此乙病为伴X染色体隐性遗传,A正确;
B、Ⅱ7患乙病,不患甲病但生出患甲病的孩子,因此Ⅱ7的基因型为AaXbY,Ⅱ5和Ⅱ6基因型分别为AaXBY、AaXBXb,因此Ⅲ11基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,携带致病基因的概率为2/3,B错误;
C、Ⅱ5和Ⅱ6基因型分别为AaXBY、AaXBXb,再生一个男孩,表现正常的概率为3/4×1/2=3/8,C正确;
D、甲病在人群中的发病率为aa=1/10000,a=1/100,A=1-a=99/100,人群中AA=(99/100)2,Aa=2×1/100×99/100,aa=1/10000,一个表现正常的女性AA:Aa=99:2,Ⅲ11的基因型为1/3AA、2/3Aa,其孩子患甲病aa的可能性为2/3×2/101×1/4=1/303,D正确。
故选ACD。
8.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)玉米是雌雄同株异花植物,顶部着生雄花,腋部着生雌花。其种子的饱满程度(粒形)有饱满、干瘪,叶形有宽叶、窄叶。已知粒形和叶形由独立遗传的等位基因控制,若将籽粒饱满宽叶玉米和籽粒干瘪窄叶玉米间行种植,通过杂交获得F1,F1自交获得F2.下列相关叙述正确的是( )
A.因所选取亲本具有相对性状,故可根据F1表型判断显隐性
B.将两种玉米间行种植,不需人工去雄、套袋就可实现杂交
C.统计F2植株叶形及粒形的性状组合比一定为9:3:3:1
D.若A/a基因控制叶形,则F1叶形对应的基因型最多有2种
【答案】D
【解析】A、亲本具有相对性状,但若未明确是否为纯合子,无法仅通过F1表型判断显隐性,A错误。
B、将两株玉间行种植,在不需要人工去雄、套袋的情况下,还需要人工授粉才能够实现杂交,B错误;
C、若控制玉米相关性状的基因用A/a,B/b两对等位基因来表示,只有在界定亲本是纯合子的情况下,统计F2中叶形及粒形的性状组合比才可能是9:3:3:1,而且要求统计的子代数量足够多,况且题目中没有提到亲本的一定为纯合子,C错误;
D、若叶形由A/a控制,则亲本宽叶(可能为Aa或aa)与窄叶(aa或Aa)杂交,则F1基因型为Aa和aa,D正确。
故选D。
9.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)下图为孟德尔利用假说-演绎法研究豌豆两对相对性状杂交实验过程中的部分图解。有关分析正确的是( )
A.图中P、F1在杂交实验前均需对母本去雄并套袋处理
B.图中F1黄色圆粒植株上所结种子的各性状比例为1:1:1:1
C.图中所示为假说-演绎法中作出解释、提出假说的过程
D.孟德尔运用此方法得到等位基因随同源染色体分离而分开的结论
【答案】C
【解析】A、在孟德尔两对相对性状实验中,P代(亲本)杂交时,需对母本去雄;但实验中F1自交(无需人工授粉),则不需要对其去雄,A错误;
B、F1植株所结种子属于F2代,F2代的表现型及比例约为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=9:3:3:1,B错误;
C、假说 -演绎法包括 “观察现象→提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论” 等步骤。 图中若呈现的是孟德尔利用假说解释提出的问题的过程,C正确;
D、孟德尔未提出基因和染色体的概念,其结论是控制不同性状的遗传因子在形成配子时自由组合,D错误。
故选C。
考点4 基因自由组合定律的异常分析
1.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)某植物红花和白花这对相对性状同时受三对独立遗传的等位基因控制(如A、a;B、b;C、c)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,否则开白花。现有红花个体AaBbCc自交,则子一代中红花与白花的比例为( )
A.27:1 B.27:37 C.63:1 D.61:3
【答案】B
【解析】
亲代等位基因对数
F1配子
种类数
F2基因
型种类数
F2表现型种类数
F2中显性个体所占
的比例
1
21
31
21
(3/4)1
2
22
32
22
(3/4)2
n
2n
3n
2n
(3/4)n
【解析】红花个体AaBbCc自交,子一代中红花植株(A_B_C_)占3/4×3/4×3/4=27/64,白花植株占1-27/64=37/64,故子一代中红花与白花的比例为27/64:37/64=27:37。
故选B。
2.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)某种猎犬的皮毛颜色受独立遗传的两对常染色体上的等位基因B、b和R、r控制。具有基因B时皮毛呈黑色;基因型为bb时皮毛呈褐色;只要R基因存在就不能合成色素,皮毛表现为白色。让一只黑色雄性猎犬与多只褐色雌性猎犬杂交得到F1,F1随机交配得到F2。下列相关叙述错误的是( )
A.群体中该种猎犬毛色为褐色的个体的基因型为bbrr
B.群体中该种猎犬毛色为白色的个体的基因型有6种
C.F1的雌雄个体的皮毛均表现为黑色,基因型均为Bbrr
D.F2的表型及比例是黑色∶褐色=3∶1或黑色∶褐色=7∶9
【答案】C
【解析】A、由题意可知,具有基因B时皮毛呈黑色;基因型为bb时皮毛呈褐色;只要R基因存在就不能合成色素,皮毛表现为白色,则群体中该种猎犬毛色为褐色的个体的基因型为bbrr,A正确;
B、白色个体需至少含有一个R基因(R_),B的基因型可为BB、Bb或bb,R的基因型可为RR或Rr,因此白色个体的基因型共有3(B的情况)×2(R的情况)=6种,B正确;
C、黑色雄性猎犬的基因型可能为BBrr或Bbrr。若父本为Bbrr,与bbrr杂交,此时F1中既有黑色(Bbrr)也有褐色(bbrr),C错误;
D、若父本为BBrr,F1基因型为Bbrr,F1随机交配后,F2为3(B_rr)∶1(bbrr),表型为黑色∶褐色=3∶1;若父本为Bbrr,F1中Bbrr和bbrr各占50%,F1随机交配后,F2为7(B_rr)∶9(bbrr),表型为黑色∶褐色=7∶9,D正确。
故选C。
3.(25-26高三上·辽宁锦州·期中)果蝇的甲性状与乙性状是一对相对性状,相关基因位于常染色体上。让若干甲性状果蝇相互交配,所得 F1中甲性状果蝇:乙性状果蝇=15:1。若不考虑突变,关于该相对性状,下列说法错误的是( )
A.若受一对等位基因控制,则亲本果蝇中纯合子占 1/2
B.若受一对等位基因控制,让F1自由交配,则所得F2中乙性状出现的概率不变
C.若受独立遗传的两对等位基因控制,则F1甲性状果蝇中与亲本基因型相同的占4/15
D.若受独立遗传的两对等位基因控制,让F1中的甲性状果蝇自由交配,则所得F2中乙性状果蝇占1/16
【答案】D
【解析】A、若受一对等位基因控制,F1中乙性状(隐性)占1/16,说明亲本为AA(纯合)和Aa(杂合)的混合群体,且纯合子(AA)占1/2。推导公式为(1-x)²×1/4=1/16,解得x=1/2,A正确;
B、若受一对等位基因控制,F1自由交配时,A和a的基因频率分别为3/4和1/4,F2中乙性状(aa)概率仍为(1/4)2=1/16,与F1相同,B正确;
C、若受两对独立基因控制,亲本为AaBb,F1甲性状果蝇中AaBb占4/15(AaBb在显性表型中的比例为4/15),C正确;
D、若受独立遗传的两对等位基因控制,F1中的甲性状果蝇只有AaBb、Aabb、aaBb能产生ab雌雄配子,配子占的比例 =4/15×1/4+2/15×1/2+2/15×1/2=1/5,因此F2中乙性状果蝇(aabb)占的比例=1/5×1/5=1/25,D错误。
故选D。
4.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)(多选)基因D、d控制某雌雄同株植物的花色(紫花/白花),基因 E、e 控制该植物的叶形(宽叶/窄叶),已知D、d和 E、e独立遗传。下列有关某紫花宽叶植株 DdEe的遗传现象的分析,正确的是( )
A.若该植株产生的含d配子中有2/3是不育的,则该植株自交产生的子代中,紫花宽叶性状所占的比例为3/72
B.若该植株产生的含e卵细胞中有1/2是不育的,则该植株自交产生的子代中,紫花:白花= 3:1
C.若该植株自交子代表现型比例为8:2:2:0,则可推出该植物可能存在de的精子或卵细胞不育
D.若该植株自交子代表现型比例为2:3:3:1,则可推出该植株产生的含DE的精子或卵细胞不育
【答案】BC
【解析】A、若该植株DdEe产生的含d配子中有2/3是不育的,则该植株产生的可育的配子种类和比例为DE:De:dE:de=3:3:1:1,则该个体自交产生的子代中,紫花宽叶性状所占的比例为3/8×1+3/8×3/8+3/8×1/8+2×1/8×3/8+1/8×3/8=45/64,A错误;
B、若该植株产生的含e卵细胞中有1/2是不育的,则该植株产生的卵细胞的种类和比例为DE:De:dE:de=2:1:2:1,但该比例中D:d=1:1;花粉的种类和比例为DE:De:dE:de=1:1:1:1,且D:d=1:1,则该植株自交产生的子代中,紫花:白花=3:1,B正确;
C、若该植株自交子代表现型比例为8:2:2:0,其中没有白花窄叶的个体,且总份数少了4份,因而可推出该植物可能存在de的精子或卵细胞不育的情况,C正确;
D、若该植株产生的含DE的精子或卵细胞不育,则该植株产生的精子和卵细胞的种类和比例为De:dE:de=1:1:1和DE:De:dE:de=1:1:1:1或为DE:De:dE:de=1:1:1:1和De:dE:de=1:1:1,则该植株自交子代表现型比例为5:3:3:1,D错误。
故选BC。
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)(多选)某种多年生草本植物的叶片形状分为全缘和锯齿状。现用纯合全缘叶植株与纯合锯齿状叶植株杂交,F1均表现为全缘叶,若F1自交获得 F2,统计得全缘叶植株 398株、锯齿状叶植株92株。若用隐性纯合子植株的花粉给F1植株授粉,得到的子代植株中,全缘叶为360株,锯齿状叶为121株。下列叙述正确的是( )
A.控制全缘叶植株与锯齿状叶的基因在2对同源染色体上
B.F2中能稳定遗传的全缘叶植株的基因型共3种
C.F2中的锯齿状叶植株自交,子代出现锯齿状叶植株的概率为5/6
D.F2中的全缘叶植株随机授粉,子代中全缘叶植株占153/169
【答案】ACD
【解析】A、现用纯合全缘叶植株与纯合锯齿状叶植株杂交,F1均表现为全缘叶,说明全缘叶对锯齿状叶为显性,若F1自交获得 F2,统计得全缘叶植株 398株、锯齿状叶植株92株,计算可得全缘叶∶锯齿状叶=13∶3,为9∶3∶3∶1的变式,因而说明控制全缘叶植株与锯齿状叶的基因的遗传遵循基因自由组合定律,分别位于2对同源染色体上,A正确;
B、若相关基因用A/a、B/b表示,则F2中全缘叶植株的基因型可表示为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1aabb、2Aabb、1AAbb,其中能稳定遗传的全缘叶植株的基因型有AABB、AABb、aabb、Aabb、AAbb,共5种,B错误;
C、F2中的锯齿状叶植株的基因型可表示为1aaBB、2aaBb自交,其子代出现锯齿状叶植株的概率为1-2/3×1/4=5/6,C正确;
D、F2中的全缘叶植株(1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1aabb、2Aabb、1AAbb)随机授粉,该群体中的配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=4∶4∶2∶3,则产生的子代中锯齿状叶植株的比例为2/13×2/13+2×2/13×3/13=16/169,则全缘叶植株的占比为1-16/169=153/169,D正确。
故选ACD。
6.(25-26高三上·辽宁营口·期中)(多选)某植物的花色受常染色体上独立遗传的两对等位基因控制,有色基因A对白色基因a为显性,基因I存在时抑制基因A的作用,使花色表现为白色,基因i不影响基因A和a的作用。现有3组杂交实验,已知亲本均为纯合子,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲和乙的基因型分别是AAii和AAII
B.组别①F2中有色花植株随机传粉,后代中白色花植株所占比例为1/16
C.组别②的F2中白色花植株随机传粉,后代白色花植株中纯合子所占比例为2/3
D.组别③的F1与乙杂交,后代表型及比例为白色∶有色=3∶1
【答案】ABC
【解析】A、该植物的花色遗传受常染色体上两对独立遗传的基因控制,其中有色基因A对白色基因a为显性,基因I对基因A有抑制作用,则有色基因型是iiA_,白色基因型是I_A_、I_aa、iiaa。因亲本均为纯合子,所以组别①中甲基因型为iiAA。组别①中甲(iiAA)×乙(白色),F1都是有色,自交后有色:白色=3:1,说明F1是单杂合子,F2有色花植株的基因型为iiA_,即F1的基因型是iiAa,乙的基因型是iiaa,A错误;
B、组别①中F1自交后F2有色花的基因型有2种,包括iiAA和iiAa,其基因型及比例是1/3iiAA、2/3iiAa,产生的配子iA:ia=2:1,随机传粉,后代中白色花植株iiaa的比例=1/3×1/3=1/9,B错误;
C、组别②中甲(有色、iiAA)×丙(白色),F1都是白色,自交后白色:有色=3:1,说明F1是单杂合子,F2白色花植株的基因型为I_AA,说明F1的基因型是IiAA,丙的基因型是IIAA。组别②的F2中白色花植株(为1/3IIAA、2/3IiAA,可产生配子2/3IA、1/3iA)随机传粉,后代白色花植株(I_AA)中纯合子(IIAA)比例为(2/3×2/3)/(2/3×2/3+2/3×1/3×2)=1/2,C错误;
D、组别③乙(iiaa)×丙(IIAA),F1是IiAa(配子及比例是IA:iA:Ia:ia=1:1:1:1),F1与乙(iiaa)杂交,后代基因型及其比例为IiAa:iiAa:Iiaa:iiaa=1:1:1:1,所以后代表型及比例为白色:有色=3:1,D正确。
故选ABC。
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)茄子花色、果色均受两对花青素合成基因(A/a,B/b)的控制,在果中花青素合成基因的表达还受D/d的调控,在花中花青素合成基因的表达不受D/d的控制。科研人员选择两种突变体茄子品系作为亲本进行杂交,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.三对等位基因A/a、B/b、D/d独立遗传
B.F1紫花紫红果的基因型为AaBbDd
C.若对F1测交,则后代表型比例是3∶3∶2
D.F2的白花白果中,纯合子占6/28
【答案】C
【解析】AB、F1紫花紫红果自交得F2紫花紫红果:白花白果:紫花白果=27:28:9,为(3:1)3的变形,因此三对等位基因A/a、B/b、D/d独立遗传、F1的基因型为AaBbDd,AB正确;
C、F2中.紫花:白花=(27+9):28=9:7,故紫花为A_B_,白花为A_bb、aaB_、aabb,紫红果:白果=27:37,故紫花紫红果为A_B_D_(有8种基因型),紫花白果为A_B_dd(有4种基因型);将F1测交,即AaBbDd×aabbdd,后代的基因型及比例为AaBbDd:AaBbdd:aaBbdd:aaBbDd:AabbDd:Aabbdd:aabbDd:aabbdd=1:1:1:1:1:1:1:1,后代表型及比例是紫花紫果:紫花白果:白花白果=1:1:6,C错误;
D、F1自交得F2中,纯合子共8种,紫花紫红果和白花白果中各1种纯合子,故白花白果的基因型有27-8-4=15种,纯合子有6种,F2的白花白果中,纯合子占6/28,D正确。
故选C。
8.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)(多选)某动物的毛色受基因 A/a 和 B/b 的控制,控制毛色的基因独立遗传且基因 A 纯合致死,基因型与表型的对应关系如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
表型(毛色)
褐色
红色
黑色
白色
基因型
A_bb
aaB_
A_B_
aabb
A.若基因型为 AaBb 的个体相互交配,后代表型为黑色的个体有 2 种基因型
B.若杂合红色和白色个体数量比为 1:1,自由交配后代红色:白色 = 9:7
C.若表型褐色的个体若干组相互交配,后代中褐色:白色 = 2:1
D.若表型红色和黑色个体杂交,后代中为黑色:红色 = 1:3
【答案】BD
【解析】A、已知控制毛色的基因独立遗传且基因A纯合致死,若基因型为AaBb的个体相互交配,根据基因的自由组合定律,其后代的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb = 9:3:3:1,由于AA纯合致死,所以实际存活个体的基因型及比例为AaB_:Aabb:aaB_:aabb = 6:2:3:1。 黑色个体的基因型为AaB_,即AaBB和AaBb,共2种基因型,A正确;
B、杂合红色个体的基因型为aaBb,白色个体的基因型为aabb,二者数量比为1:1,则产生的配子类型及比例为aB:ab = 1:3。 自由交配时,根据配子法计算后代的基因型及比例:aB×aB→aaBB(红色)占1/16;aB×ab→aaBb(红色)占6/16;ab×ab→aabb(白色)占9/16。 所以红色:白色 = (1/16 + 6/16):9/16 = 7:9,而不是9:7,B错误;
C、褐色个体的基因型为A_bb,由于AA纯合致死,所以褐色个体的基因型为Aabb。 若表型为褐色的个体若干组相互交配,即Aabb×Aabb,后代的基因型及比例为AAbb(致死):Aabb:aabb = 1:2:1,实际存活个体中褐色(Aabb):白色(aabb) = 2:1,C正确;
D、红色个体的基因型为aaB_,黑色个体的基因型为AaB_。 若红色个体(aaB_)和黑色个体(AaB_)杂交,将两对基因分开考虑。 对于A/a这对基因,aa×Aa→Aa:aa = 1:1;对于B/b这对基因,B_×B_,后代中B_和bb的比例不确定,但无论B_和bb的比例如何,由于A/a这对基因产生的Aa和aa的比例为1:1,所以后代中黑色个体(AaB_)数量与红色个体(aaB_)数量相等,D错误。
故选BD。
9.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)某自花传粉植物的花色有紫、红、白3种表型,由等位基因M/m、N/n控制。已知若无基因M或基因 N,则植物开红花;若基因M和N同时不存在,则植物开白花;含基因m的花粉育性有一定比例下降。某小组设计的实验如表所示,已知亲本均为纯合子,不考虑突变,下列说法正确的是( )
组别
P
F1
F2
实验一
紫花雌×红花雄
全为紫花
紫花:红花=5:1
实验二
红花雌×红花雄
全为紫花
?
A.实验一中,亲本红花雄的基因型为MMnn
B.含基因m的花粉育性下降了50%
C.实验二中,F1的紫花产生了4种比例不等的配子
D.实验二中,预期F2的表型及比例为紫花:红花:白花=15:8:1
【答案】B
【解析】由题干信息可知,某自花传粉植物的花色有紫、红、白3种表型,由等位基因M/m、N/n控制,已知若无基因M或基因N,则植物开红花;若基因M和N同时不存在,则植物开白花,则紫花基因型为M_N_,红花基因型为M_nn、mmN_,白花基因型为mmnn。
A、由题意可知,紫花基因型为M_N_,红花基因型为M_nn、mmN_,白花基因型为mmnn。利用纯合植株作为亲本进行了如表所示实验,实验一亲代紫花雌基因型为MMNN,红花雄基因型为MMnn或mmNN,若为MMnn,则F1为MMNn,含基因m的花粉育性有一定比例下降,F1正常产生配子,故自交后代应出现紫花:红花=3:1的结果,而表格中自交后代紫花:红花=5:1,说明亲代中红花雄基因型为mmNN,A错误;
B、实验一亲代紫花雌基因型为MMNN,亲代红花雄基因型为mmNN,F1为MmNN,含基因m的花粉的育性会降低,F1自交时含基因m的花粉的育性降低,后代出现紫花:红花=5:1的结果,后代中红花占1/6,自交时母本产生的雌配子mN占1/2,说明父本产生的雄配子(花粉)mN占1/3,即父本产生的雄配子MN:mN=2:1,故含基因m的花粉育性下降50%,B正确;
CD、根据实验一的结果,不能证明M/m、N/n是否独立遗传,因为无论M/m、N/n是否位于两对同源染色体上,均可出现表格中的结果,因此可知花色的等位基因M/m、N/n可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上。实验二亲代基因型为红花MMnn、mmNN,F1基因型为MmNn。只考虑N/n,F1自交后代为N_:nn=3:1,只考虑M/m,由于含基因m的花粉育性下降50%。则F1自交后代为M_:mm=5:1。若M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律,则实验二F2为(5M_:1mm)(3N_:1nn)=15M_N_:5M_nn:3mmN_:1mmnn,即紫花:红花:白花=15:8:1,此时F1产生的雄配子为4种,比例不相等,但产生的4种雌配子比例相等;若M/m、N/n的遗传不遵循自由组合定律,即二者位于一对同源染色体上,由于含基因m的花粉育性下降50%,那么F1(MmNn)产生的花粉为2/3Mn、1/3mN(2种雄配子,比例不同),产生的卵细胞为1/2Mn、1/2mN(2种配子,比例为1:1),因此自交F2为1/3MMnn、1/2MmNn、1/6mmNN,则F2的表型及比例为紫花:红花=1:1,CD错误。
故选B。
10.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)遗传学
已知狗的毛色受两对基因控制(B、 b和I、i)。具有B基因的狗,皮毛可以呈黑色,具有bb基因的狗,皮毛可以呈褐色,I基因抑制皮毛细胞色素的合成,以下是一个有关狗毛色的遗传实验:
(1)该遗传实验中,亲代褐毛狗和白毛狗的基因型分别为_____和_____。
(2)F2中白毛狗的基因型有_____种,其中纯合子的几率是_____。
(3)如果让F2中褐毛狗与F1回交,请用遗传图解表示理论上其后代的表现型及数量比。遗传图解(要求写出配子)___
【答案】 bbii BBII 6 1/6
【解析】根据题意和图示分析可知:狗的毛色受两对等位基因控制,F2表现型出现了12:3:1的分离比,说明控制毛色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。由题干信息可知,I基因抑制色素的形成,狗的皮毛黑色为B_ii,褐色为bbii,白色为__I_,再根据F2的性状分离比做出相应的判断,从而解题。
(1)该遗传实验中,根据F2的性状分离比白毛:黑毛:褐毛=12:3:1,说明F1是BbIi,则亲代褐毛狗(bbii)和白毛狗(__I_)的基因型分别是:bbii、BBII。
(2)已知F1是BbIi,则F2中白毛狗的基因型有BBII、BbII、BBIi、BbIi、bbII、bbIi共6种,其中纯合子BBII、bbII的几率是2/12=1/6。
(3)如果让F2中褐毛狗(bbii)与F1(BbIi)回交,后代的基因型及比例是BbIi:Bbii:bbIi:bbii=1:1:1:1,所以其后代的表现型及其数量比应为白毛狗:黑毛狗:褐毛狗=2:1:1,遗传图解如下:
。
【点睛】本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养了考生分析遗传图解、获取信息、解决问题的能力。
11.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)香豌豆的花色有红色、粉色、白色三种类型,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同),基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化(表现为粉色)。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下:
第一组:P白花×红花→F1粉花F2红花:粉花:白花=1:2:1
第二组:P白花×红花→F1粉花F2红花:粉花:白花=3:6:7
(1)豌豆作为遗传学实验材料,其具备的优点是______(至少答两点)。
(2)分析可知,控制花色的两对等位基因遵循_______定律,在第一组中,亲本白花植株的基因型是_______。
(3)在第二组中,F2白花植株中纯合子的比例为________;若F1粉花植株进行测交,则子代中粉花植株的比例为_______。
(4)现只有一株红花植株,请设计一种最简单的方法探究其是纯合子还是杂合子。要求写出实验方案并预期结果和结论。
实验方案:_______。
预期结果和结论:_______。
【答案】(1)自花传粉闭花受粉,自然状态下一般为纯种(纯合子);具有易于区分的多对相对性状;豌豆花大,便于进行人工异花传粉;子代数目多,便于进行统计分析等
(2)自由组合 AABB
(3)3/7 1/4
(4)让该红花植株自交,统计子代表现型及比例 若子代全部是红花植株,则亲本红花植株为纯合子;若子代红花:白花=3:1,则亲本红花植株为杂合子
【解析】基因自由组合定律是遗传学中的重要定律,其主要内容为: 在减数分裂形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因,会随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
(1)豌豆作为遗传学实验材料,其具备的优点是自花传粉闭花受粉,自然状态下一般为纯种(纯合子);具有易于区分的多对相对性状;豌豆花大,便于进行人工异花传粉;子代数目多,便于进行统计分析等。
(2)分析题意可知,A_bb为红色,A_Bb为粉色,ABB、aa_为白色,第二组杂交,F2的比例为3:6:7,是9:3:3:1的变形,符合自由组合定律。第一组中,F1粉红花(A-B-)自交后代出现1:2:1的分离比,说明F1的基因型为AABb,亲本白花的基因型为AABB,红花基因型是AAbb。
(3)第二组中,纯合白花(AABB或aaBB或aabb)×纯合红花(AAbb)→粉红色花(A-Bb),F2的性状分离比为3:6:7,是9:3:3:1的变式,说明F1的基因型为AaBb,F2白花的基因型为1/16aabb、2/16aaBb、1/16aaBB、1/16AABB、2/16AaBB,F2中白花所占比例为7/16,F2白花中纯合子的比例为(1/16+1/16+1/16)÷7/16=3/7。F1粉花(AaBb)进行测交,基因型为AaBb×aabb→AaBb(粉花):aaBb(白花):Aabb(红花):aabb(白花)=1:1:1:1,子代中粉花的比例为1/4。
(4)判断植物是纯合子还是杂合子的最简便的方法是进行自交,实验设计如下:让该红花植株自交,统计子代表现型及比例。预期结果和结论:若子代全部是红花植株,则亲本红花植株为纯合子AAbb;若子代红花:白花=3:1,则亲本红花植株为杂合子Aabb。
12.(25-26高三上·辽宁锦州·期中)番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程,导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制,科学家进行了相关研究。
(1)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验,结果如图1。据此,写出F2中黄色的基因型及比例为_____________,F2代黄色个体随机交配得到的子代表现型及比例为黄色:橙色=_________。
(2)深入研究发现,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,如图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶,但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_______。
(3)有一果实不能成熟的变异株M,果肉颜色与甲相同,但A并未突变,而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达,敲除野生型中的C基因,其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高,由此推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。现研究人员欲通过基因工程技术为此推测提供证据,请利用变异株M和野生型为材料,书写简单实验思路:
(提示:调控甲基化相关的酶分别为甲基化酶和去甲基化酶)____________
【答案】(1)aaBB、aaBb=1∶2 8∶1
(2)细胞内虽缺乏基因A表达的酶A,但基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;又因缺乏基因B表达的酶B,前体物质2无法转变为番茄红素,进而引起前提物质2积累
(3)实验思路:将变异株M和野生型植株各分为两组,记为1-4组,向2组M导入果实特异性表达的去甲基化酶基因、4组野生型植株敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因(或导入果实特异性表达的甲基化酶基因),检测四组C基因的甲基化水平及果实成熟程度。
【解析】1、基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)甲、乙为两种单基因纯合突变体,甲(基因A突变为a)果肉黄色,乙(基因B突变为b)果肉橙色。由图1可知,F2比值约为为9:3:4,F1基因型为AaBb,红色基因型为A_B_,黄色为aaB_,橙色为A_bb、aabb,甲乙基因型分别为aaBB、AAbb,F2中黄色的基因型及比例为aaBB、aaBb=1∶2。F2代黄色个体aaB_,随机交配,aaB_产生的配子有1/3为ab,则只有1/3×1/3=1/9的aabb表现为橙色,其余都是黄色,所以得到的子代表现型及比例为黄色:橙色=8∶1。
(2)由题意和图2可知,成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色,当番茄红素量较少时,果肉呈黄色,而前体物质2积累会使果肉呈橙色,则存在A或H,不在B基因时,果肉呈橙色。因此,aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a,但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H,持续生成前体物质2;基因B突变为b,前体物质2无法转变为番茄红素。
(3)C基因表达的产物可以调控A的表达,变异株M中C基因的序列未发生改变,但其甲基化程度一直很高,欲检测C的甲基化水平及表型,可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M,使得C去甲基化,并检测C的甲基化水平及表型;或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因,检测野生型植株C的甲基化水平及表型,与突变植株进行比较;也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型,检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关
13.(25-26高三上·黑龙江绥化·期中)家兔毛色有常见的白色,也有青紫蓝色、野鼠色。已知有两对等位基因控制家兔毛色,而控制野鼠色、青紫蓝色、白色的其中一组等位基因依次为A、A1、A2。为研究家兔毛色遗传规律,进行如下杂交试验,结果如表。不考虑其他突变和染色体互换,且各配子和个体活力相同。请回答下列问题:
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
白色×白色
全为野鼠色
野鼠色:白色=9:7
实验二
野鼠色×野鼠色
野鼠色:青紫蓝色=3:1
实验三
青紫蓝色×青紫蓝色
青紫蓝色:白色=3:1
(1)分析实验一可知,控制家兔毛色基因的遗传遵循_____定律,原因是______。F2白色家兔中纯合子所占比例为_____。
(2)分析实验一、二、三,只考虑A、A1、A2基因,推测控制野鼠色、青紫蓝色、白色基因间的显隐性关系为________(用“>”依据显性大小进行排序)。
(3)A基因部分片段缺失形成A1基因,A基因内插入一个短片段形成A2基因。A2基因的表达产物为仅有21个氨基酸的截短蛋白。A1基因的出现是______的结果;推测A2基因表达的蛋白质分子长度变短的原因为_____;从基因表达与性状关系的角度,分析A2基因控制白色性状的方式为_______。
【答案】(1)自由组合(分离和自由组合) F1相互杂交得F2出现野鼠色:白色=9:7,符合9:3:3:1的变形 3/7
(2)A>A1>A2
(3)基因突变(或碱基对缺失) A基因中插入一个短片段后导致mRNA的终止密码子提前 基因通过控制蛋白质结构直接控制白色性状
【解析】1、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。两对等位基因自由组合其性状分离比为9:3:3:1。
2、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
3、基因表达与性状的关系有两种,一种是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;另一种是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(1)由实验一,F2中野鼠色:白色=9:7,这是 9:3:3:1的变式,说明控制家兔毛色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。由实验一F1全为野鼠色,F2野鼠色:白色=9:7,可知野鼠色对白色为显性。假设另一对基因用 D、d表示,根据自由组合定律及比例推导,白色鼠的基因型及比例为 A2A2DD:A2A2Dd:AAdd:Aadd:A2A2dd=1:2:1:2:1,其中纯合子的基因型有 A2A2DD、AAdd、A2A2dd,共3种,而白色鼠总共占F2的7份,所以F2中白色鼠中纯合子占 3/7。
(2)实验一中野鼠色对白色为显性;实验二中野鼠色之间杂交,F1野鼠色:青紫蓝色=3:1,说明野鼠色对青紫蓝色为显性;实验三青紫蓝色之间杂交,F1青紫蓝色:白色=3:1,说明青紫蓝色对白色为显性,可推测控制野鼠色、青紫蓝色、白色的基因之间的显隐性关系为:野鼠色基因(A)对青紫蓝色基因(A1)和白色基因(A2)为显性,青紫蓝色基因(A1)对白色基因(A2)为显性,即A>A1>A2。
(3)基因部分片段缺失形成A1基因,A基因内插入一个短片段形成A2基因,这两种情况都是DNA分子中碱基对的缺失、增添导致的基因结构改变,属于基因突变。 A2基因的表达产物为仅有21个氨基酸的截短蛋白,推测是因为A2基因转录形成的mRNA上提前出现了终止密码子,导致翻译提前终止,从而使蛋白质分子长度变短。从基因表达与性状关系的角度看,A2基因通过控制蛋白质的结构直接控制白色性状,因为其表达的截短蛋白结构异常,进而导致毛色为白色。
14.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期中)某雌雄同株青蒿(2n)植株的青蒿素产量有高产、中产和低产三种表型,为探究青蒿产量的遗传机制,研究人员选择低产青蒿植株Ⅰ分别与中产青蒿植株Ⅱ和高产青蒿植株Ⅲ杂交,结果如下表所示(相关基因用A/a、B/b表示)。回答下列问题:
杂交组合
F1
F1自交得到F2,F2表型比
①Ⅰ×Ⅱ
中产
中产:低产=3:1
②Ⅰ×Ⅲ
高产
高产:中产:低产=9:6:1
(1)该青蒿植株中Ⅱ、Ⅲ的基因型分别是__________(填“纯合子”或“杂合子”)。杂交组合①中的F2全部连续自交两代,F4的等位基因中隐性基因的频率__________(填“大于”“等于”或“小于”)显性基因的频率。
(2)杂交组合②中,将F2中所有高产植株单独种植,自交后代出现性状分离的比例约为__________,自交所得F3中低产植株所占的比例为__________。若让杂交组合①、②的F1杂交,其子代的表型及比例为__________。
(3)若对杂交组合②的F1进行测交,请写出该测交实验的遗传图解__________。
【答案】(1)纯合子、纯合子 等于
(2)8/9 1/36 高产∶中产∶低产=3:4:1
(3)
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)根据杂交组合②,F1自交,子代中高产∶中产∶低产=9∶6∶1,F1的基因型是AaBb,说明控制产量的两对基因遵循自由组合定律,A_B_为高产,A_bb和aaB_为中产,aabb为低产,植株Ⅰ是低产,基因型为aabb,是纯合子,Ⅱ是中产,Ⅰ和Ⅱ杂交,子代全为中产,说明Ⅱ的基因型是aaBB或AAbb,②中Ⅰ和Ⅲ杂交,子代基因型是AaBb,说明Ⅲ的基因型是AABB,所以Ⅱ、Ⅲ的基因型都是纯合子。杂交组合①亲本基因型是aabb和AAbb(aaBB),F1基因型是Aabb或aaBb,F2的基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aabb=1∶2∶1(或aaBB∶aaBb∶aabb=1∶2∶1),此时等位基因中显性基因频率和隐性基因频率相等,如果自交两代,由于不存在自然选择或基因突变,基因频率不会发生改变,所以等位基因中隐性基因的频率等于显性基因的频率。
(2)杂交组合②中,F2中高产植株基因型AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb=1∶2∶2∶4,自交只有AABB不会发生性状分离,所以后代出现性状分离的比例约为8/9,低产的基因型为aabb,F2中高产植株中只有基因型为AaBb的植株自交能产生低产,AaBb自交产生低产的比例为1/16,而AaBb在F2中高产植株所占的比例为4/9,自交所得F3中低产植株所占的比例为4/9×1/16=1/36。杂交组合①的F1基因型是Aabb或aaBb,杂交组合②的F1基因型是AaBb,如果杂交,子代中高产A_B_∶中产(A_bb或aaB_)∶低产(aabb)=3/4×1/2∶(1-3/4×1/2-1/4×1/2)∶1/4×1/2=3∶4∶1。
(3)杂交组合②的F1的基因型为AaBb,与aabb测交,测交实验的遗传图解如图所示:
15.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)鹌鹑的黄羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因Y/y控制,栗羽对黄羽为显性;白羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因B/b控制,栗羽对白羽为显性。养殖人员将纯合的黄羽与白羽亲本进行正反交,子代的表型及数量见下表。不考虑发生新的变异,回答下列问题:
杂交组合
亲本
F1的表型及数量/只
栗羽公鹑
黄羽母鹑
白羽母鹑
一
黄羽公鹑×白羽母鹑
315
311
0
二
白羽公鹑×黄羽母鹑
320
0
304
(1)鹌鹑上述羽色的遗传______(填“符合”或“不符合”)自由组合定律,理由是____________。
(2)已知B基因可决定色素的合成,而b基因不能决定色素的合成。纯合黄羽公鹑的基因型为____________。养殖人员提出“基因互作”用于解释上述杂交现象,合理的假设是________基因可以抑制Y/y基因的表达。基于该假设,则杂交组合二F1栗羽公鹑和白羽母鹑的基因型分别为______、______。
(3)为验证上述假设,选择F1栗羽公鹑与亲本的白羽母鹑进行回交。若假设正确,则子代雌雄的表型及比例为____________。
【答案】(1)不符合 两对等位基因均位于Z染色体上
(2)ZByZBy b ZByZbY ZbYW
(3)白羽公鹑:白羽母鹑:栗羽公鹑:黄羽母鹑=1:1:1:1
【解析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上 的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过 程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源 染色体上的非等位基因自由组合。
(1)已知鹌鹑的黄羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因Y/y控制,栗羽对黄羽为显性;白羽和栗羽由位于Z染色体上的等位基因B/b控制,栗羽对白羽为显性。两对等位基因均位于Z染色体上,其遗传不符合自由组合定律。
(2)根据已知信息,先确定杂交组合一亲本和子代的基因型为Z_yZ_y×Zb_W→Z_yZbY(栗羽公鹑,要有Y)、Z_yW(黄羽母鹑),所以亲本之一为ZbYW。亲本之间进行正反交,确定杂交组合二的亲本和子代的基因型为ZbYZbY×Z_yW→ZbYZ_y(栗羽公鹑)、ZbYW(白羽母鹑)。已知B基因可决定色素的合成,而b基因不能决定色素的合成,可推出栗羽个体同时含有B和Y基因,白羽个体不含B基因,黄羽个体含有B和y基因。所以亲本Z_yW的基因型为ZByW。则杂交组合一亲本的基因型为ZByZBy×ZbYW,杂交组合二亲本的基因型为ZbYZbY×ZByW;根据推测,白羽个体中均含有b基因,所以b基因可以抑制Y/y基因的表达,出现白羽。杂交组合二F1栗羽公鹑和白羽母鹑的基因型分别为ZByZbY、ZbYW。
(3)根据假设b基因可以抑制Y/y基因的表达。选择F1栗羽公鹑(基因型为ZByZbY)与亲本的白羽母鹑(基因型为ZbYW)进行回交。ZByZbY×ZbYW→ZByZbY(栗羽公鹑)、ZByW(黄羽母鹑)、ZbYZbY(白羽公鹑)、ZbYW(白羽母鸡),所以白羽公鹑:白羽母鹑:栗羽公鹑:黄羽母鹑=1:1:1:1。
16.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)天然色素可赋予稻米多样化颜色。为解析红色稻米品种Ka的遗传机制,研究人员以连续自交表型均稳定遗传的纯合品种Ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)开展实验(本题涉及的基因名称依次定义为A/a、B/D•••••)。回答下列问题:
(1)Ka和Dr正反交,获得籽粒(F1),种植后自交获得籽粒(F2),F2自交获得F3,表型如下表,表明其遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制)。完善表中表型数据。
亲本组合
F1颜色
F2颜色
F3颜色
♀Ka(红)×♂Dr(白)
全红
______
红:白=3∶1
♀Dr(白)×♂Ka(红)
全白
全红
______
(2)Ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,表明Ka中籽粒颜色由两对基因控制,结出棕色籽粒的F2植株基因型为______或______。
(3)在定位好的A/a、B/b基因两侧设计PCR引物,引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列。下图是对亲本Ka、Dr、Pu和第(2)题中F2某个体PCR后电泳的结果。已知图中①为Ka,②为Dr,可判断a基因由A基因发生______突变形成;③结出的籽粒颜色是______或______。
【答案】(1)全红 红∶白=3∶1
(2)AAbb Aabb
(3)增添/插入 红 棕
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)分析题意可知,该性状的遗传方式为母性影响(子代表型由母本的核基因控制),分析表格数据,组合1Ka(红,设基因型为AA) × Dr(白,设基因型是aa),F₁基因型为Aa(由母本ka控制,籽粒全红),但F₂籽粒表型由F₁母本(Aa)决定,故全红;组合2Dr(aa) × ka(AA),F₁基因型:Aa(由母本Dr控制,籽粒全白,因母本为aa),F₁植株基因型为Aa,但F₂籽粒表型由F₁母本(Aa)决定,故全红,F₂植株基因型为1 AA : 2 Aa : 1 aa,但F₃籽粒表型由F₂母本决定:AA和Aa母本→籽粒红色(3/4),aa母本→籽粒白色(1/4),故最终表现为红 : 白 = 3 : 1。
(2)ka和Pu杂交,后代连续自交获得F3的表型比例为9红:3棕:4白,是9:3:3:1的变式,表明ka中籽粒颜色由两对基因控制,相关基因型是A/a、B/b,亲代ka(红)基因型是AABB,Dr(白)应为AAbb或aaBB,ka(AABB)和Pu(aabb)杂交,子一代基因型是AaBb,则F2个体中应为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,且白色是隐性上位性状(此时纯合)对应基因型aa_,A和B同时存在时籽粒红色,A存在B不存在时为棕色, 可推测Ka(红色)、Dr(白色)和Pu(白色)基因型分别为AABB、aaBB和 aabb,据此可知结出棕色籽粒的F2植株基因型为AAbb或Aabb。
(3)结合(2)可知,亲代ka(红)基因型是AABB,Dr(白)为aaBB,Pu(aabb)杂交,已知引物对1和引物对2分别可扩增A/a、B/b全部序列,分析电泳图,①为ka,②为Dr,其中ka(①)引物对1长度为1320bp,而②Dr引物对1是1920bp,说明a基因由A基因发生增添/插入所致;③的基因型由电泳图分析为Aa_,显然不是Pu,④才是Pu,其基因型为 aabb,表明B/b基因长度一致,无法用电泳检测,则么③的基因型可能为 AaB_或Aabb,它所结出籽粒的颜色由这两种基因型决定,为红色或棕色。
考点5 基因连锁与交换定律
1.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)果蝇的部分隐性突变基因在染色体上的位置如图所示。下列分析错误的是( )
A.图中的三条染色体在减数分裂Ⅰ后期可发生自由组合
B.果蝇的粗糙眼和黑檀体两对相对性状也可能发生性状重组
C.果蝇控制白眼和紫眼的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
D.染色体上不同基因的区别在于脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的不同
【答案】D
【解析】A、图中的三条染色体属于非同源染色体,在减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体可发生自由组合,A正确;
B、控制粗糙眼的基因在3号染色体,控制黑檀体的基因也在3号染色体,但减数分裂过程中可能发生互换,因此这两对相对性状也可能发生性状重组,B正确;
C、果蝇控制白眼的基因位于X染色体上,控制紫眼的基因位于2号染色体上,两对等位基因位于非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、染色体上不同基因的区别在于脱氧核苷酸的数量和排列顺序的不同,而脱氧核苷酸的种类只有4种,D错误。
故选D。
2.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)染色体是遗传物质的主要载体,基因是控制生物性状的单位。科研人员发现,一条染色体上相邻的基因很少发生重组,但距离较远的基因则易于重组。下列关于基因与染色体的关系,叙述正确的是( )
A.哺乳动物染色体上的基因在其产生子代的过程中一定能传递给子代
B.染色体上的基因呈线性排列,基因在染色体上的距离决定了能否重组
C.减数分裂过程中染色体发生结构变异后,配子中仍可能含有全套遗传信息
D.染色体上的基因在生殖过程中均遵循孟德尔遗传定律,后代有一定分离比
【答案】C
【解析】A、哺乳动物染色体上的基因在产生子代时,只有生殖细胞中的基因可能传递给子代,而体细胞基因无法直接传递;且减数分裂时同源染色体分离可能导致部分基因未传递,A错误;
B、基因在染色体上的距离影响重组概率而非“能否重组”,即使相邻基因也可能发生重组(概率低),B错误;
C、染色体结构变异(如倒位、易位)可能导致配子仍包含全套遗传信息,例如平衡易位携带者可能形成正常配子,C正确;
D、染色体上的基因若为连锁基因或性染色体基因,则不遵循孟德尔遗传定律,且重组可能破坏分离比,D错误。
故选C。
3.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)下图为一只果蝇(2n=8)两条染色体上部分基因分布示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.在该果蝇雄性(XY)群体中可能不具有辰砂眼这种性状
B.该果蝇的成熟生殖细胞中,不能同时出现基因cn、cl、v、w
C.在减数分裂过程中,细胞核内的所有非等位基因都可自由组合
D.该果蝇的一个染色体组可同时含有图中的两条非同源染色体
【答案】D
【解析】A、辰砂眼基因位于X染色体,在该果蝇雄性(XY)群体中也具有辰砂眼这种性状,A错误;
B、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一极,进入同一个次级精母细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,进而出现在成熟生殖细胞中,B错误;
C、非等位基因包括同源染色体上的非等位基因和非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂过程中,只有非同源染色体上的非等位基因可自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,C错误;
D、染色体组的定义为一组非同源染色体,包含所有遗传信息。图中的常染色体与X染色体属于不同非同源染色体,可存在于同一染色体组中,D正确。
故选D。
4.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)某动物初级精母细胞中,一部分细胞的1对同源染色体的2条非姐妹染色单体间发生了片段互换,产生了4种精细胞,如图所示。若该动物产生的精细胞中,精细胞2、3所占的比例均为2%,则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是( )
A.2% B.4% C.8% D.16%
【答案】C
【解析】从图示可以看出,一个初级精母细胞含有4条染色单体。对于单个细胞来说,当其中两条非姐妹染色单体发生一次交换后,这4条染色单体最终会分离到4个精细胞中。对于任何一个发生了互换的初级精母细胞而言,它产生的后代精细胞中,重组型的比例是 2/4 = 50%。不发生交换的细胞,其后代中重组型配子的比例是 0%。题中给出的“精细胞2占2%,精细胞3占2%”是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此,重组型配子(精细胞2 + 精细胞1)在总配子中所占的总比例为: 总重组比例 = 2% + 2% = 4%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是我们可以建立等式: (发生交换的细胞比例) × (这些细胞产生重组配子的比例) = (总的重组配子比例) ,即:X ×50% = 4%。解得X=8%。所以在减数分裂过程中,初级精母细胞发生交换的比例是8%,C正确,ABD错误。
故选C。
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育。甲、乙、丙均为纯合体,下列叙述正确的是( )
A.甲、丙出现的变异在光学显微镜下能看到,而乙发生的变异在光学显微镜下看不到
B.乙的自交后代中,F1有3种表型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1
C.若两对基因位于同一对染色体上,突变体甲产生的花粉有一半败育
D.若两对基因位于同一对染色体上,丙(♀)×甲(♂)得F1,F1自交后代中只有矮生类型
【答案】B
【解析】A、依题意,在某严格自花传粉的二倍体植物中出现的矮化植株无A基因,矮生突变体甲的基因型为aa,据此可判断矮生突变体甲的出现是由于A基因突变成a基因所致;丙为花粉不育突变体,说明控制株高的基因A没有发生突变,而控制花粉育性的基因发生了基因突变,分析题图可知,矮生突变体乙的出现是由于甲的1条染色体上a基因所在的片段移接到同源的另一条染色体上,此类变异属于染色体结构变异;故甲、丙类变异属于基因突变,光学显微镜下观察不到,乙类变异是在甲类变异的基础上发生了染色体结构变异,用光学显微镜可观察到,A错误;
B、乙减数分裂产生含2个a基因和不含a基因的2种配子,自交后代中,F1的基因型及比例为1/4aaaa、1/2aa和1/4不含a基因的个体,故F1有3种矮化类型,植株矮化程度由低到高,数量比为1:2:1,B正确;
C、由题意可知,含b基因的花粉败育。若两对基因位于同一对染色体上,甲的基因型为aaBB,不含b基因,因此突变体甲产生的花粉全是可育的,C错误;
D、丙的基因型为AAbb,甲的基因型为aaBB。若两基因位于同一对染色体上,丙(♀)与甲(♂)杂交所得F1的基因型为AaBb。F1自交,其作为父本产生的雄配子为aB型(题干信息:含b基因的花粉败育),作为母本产生的雌配子为Ab:aB=1:1,产生后代AaBb:aaBB=1:1两种类型,即F1自交后代高生:矮生=1:1,D错误。
故选B。
6.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)果蝇体色表现为灰身和黑身,翅型有长翅和残翅两种类型,分别由常染色体上的一对等位基因控制,用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交得到的F1均为灰身长翅,将F1与纯合黑身残翅杂交,F2的表型及比例如图。下列叙述错误的是( )
A.控制体色和翅型的基因是同源染色体上的非等位基因
B.F1灰身长翅果蝇减数分裂时产生了4种类型的配子
C.F1在形成配子时,发生染色体互换的细胞比例接近于14%
D.F2雌雄果蝇自由交配,子代残翅与长翅的比例为9:7
【答案】C
【解析】A、用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交得到的F1均为灰身长翅,说明灰身和长翅都为显性性状,将F1与纯合黑身残翅杂交(即测交),F2的表型比例为43:7:43:7,不是1:1:1:1,说明两对等位基因位于一对同源染色体上,即控制体色和翅型的基因是同源染色体上的非等位基因,且发生了互换,A正确;
B、假设相关基因为A、a和B、b,纯合灰身长翅雌果蝇和纯合黑身残翅雄果蝇的基因型分别为AABB和aabb,F1灰身长翅果蝇的基因型为AaBb,F1灰身长翅果蝇与纯合黑身残翅(aabb)杂交,F2中出现了四种表型,说明F1灰身长翅产生了4种类型的配子,B正确;
C、结合B项分析可知,F1的基因型为AaBb,两对等位基因位于一对同源染色体上,但产生了四种配子,说明F1在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,发生染色体互换的细胞比例接近于(7+7+7+7)/(43+7+7+43)=28%,C错误;
D、假定用A/a表示控制翅型的基因,F1的基因型为Aa,与纯合残翅(aa)杂交,F2中雌雄果蝇都是1/2Aa、1/2aa,F2雌雄果蝇自由交配,雌雄配子都是1/4A、3/4a,后代中AA为1/16,Aa为6/16,aa为9/16,即子代残翅与长翅的比例为9:7,D正确。
故选C。
7.(25-26高三上·内蒙古包头·期中)将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B.花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C.仅考虑种皮颜色和叶型,F2中纯合子约占1/4
D.F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
【答案】B
【解析】A、F2中麻色种皮(110 + 39 = 1):非麻色种皮(38 + 13 = 51)接近3:1,符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比,说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、F2中紫花(110 + 39 = 149):白花(38 + 13 = 51)接近3:1,普通叶(110 + 38 = 148):半无叶(39 + 13 = 52)接近3:1,且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1,说明花色与叶型基因遵循自由组合定律,即花色与叶型基因位于两对同源染色体上,B错误;
C、仅考虑种皮颜色和叶型,种皮颜色中麻色种皮是显性(设为A),叶型中普通叶是显性(设为B),两对等位基因自由组合,F1基因型为AaBb,F1自交,F2中纯合子约占1/4,C正确;
D、仅考虑花色和种皮颜色,根据F2中,紫花性状与麻色种皮性状捆绑,白花性状与非麻色种皮性状捆绑,则说明控制花色和种皮的基因连锁,设花色中紫花为显性(C),种皮颜色中麻色为显性(A),F1基因型为CcAa(其中c、a基因连锁),测交即CcAa×ccaa,后代紫花、麻色种皮(CcAa)约占1/2,D正确。
故选B。
考点6 遗传规律的综合应用
1.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)下列说法错误的是( )
A.高茎杂合豌豆连续自交,后代中杂合子比例逐渐降低
B.一对色觉正常夫妇生了一个红绿色盲儿子,他们再生育一个红绿色盲患者的概率是1/4
C.鉴定一株圆粒豌豆是不是纯合子,最简便的方法是自交
D.一对双眼皮(显性)夫妇生育了6个孩子都是双眼皮,则再生育一个孩子一定是双眼皮
【答案】D
【解析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
A、高茎杂合子豌豆连续自交,后代中杂合子的概率为(1/1)n,所以随着自交代数的增多,纯合子比例逐渐提高,杂合子比例逐渐减少,A正确;
B、一对色觉正常的夫妇生育了一个患红绿色盲的儿子,色盲为伴X隐性遗传病,相关基因用B/b表示,则双亲的基因型为XBXb和XBY,显然,二者生育的一个红绿色盲患者的概率是1/4,B正确;
C、鉴别一株圆粒豌豆是不是纯合子可采用自交法和测交法,由于豌豆是严格的闭花授粉植物,因此,自交法是最简便的方法,C正确;
D、一对双眼皮(显性)夫妇生育了6个孩子都是双眼皮,则再生育一个孩子也不一定双眼皮,如亲本的基因型均为Aa,则会有3/4的可能性生出双眼皮的孩子,有1/4的可能性生出单眼皮的孩子,D错误。
故选D。
【点睛】
2.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)(多选)某家鼠的毛色受独立遗传的两对等位基因(A、a和B、b)控制,已知基因A、B同时存在时表现为黑色,其余情况下均为白色,且基因B、b只位于X染色体上。一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配,F1全表现为黑色。下列有关分析错误的是( )
A.亲代雌雄鼠产生的配子含有的基因相同
B.F1中黑色雌雄鼠产生含XB配子的概率不同
C.F1中黑色雌雄鼠交配,F2雌鼠中黑色纯合个体占3/4
D.F1中黑色雌雄鼠交配,F2雄鼠中白色个体占5/8
【答案】ABC
【解析】由题可知,家鼠的毛色与位于两对同源染色体上的两对等位基因A、a和B、b有关,当A、B同时存在时表现为黑色,其余情况下均为白色,且基因B、b只位于X染色体上。一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配,F1全为黑色,说明亲本纯合白色雌鼠的基因型为aaXBXB,亲本纯合白色雄鼠的基因型为AAXbY。
A、一只纯合白色雌鼠与一只纯合白色雄鼠交配,F1全为黑色,说明亲本纯合白色雌鼠的基因型为aaXBXB,亲本纯合白色雄鼠的基因型为AAXbY,故亲代雌雄鼠产生的配子含有的基因不同,A错误;
B、由上述分析可知,F1中黑色雌鼠的基因型为AaXBXb,产生含XB配子的概率为1/2,F1中黑色雄鼠的基因型为AaXBY,产生含XB配子的概率也是1/2,B错误;
C、F1中黑色雌雄鼠交配,F2雄鼠中黑色纯合个体占1/2×1/4=1/8,C错误;
D、F1中黑色雌雄鼠交配,F2雄鼠中黑色个体占3/4×1/2=3/8,故F2雄鼠中白色个体占1—3/8=5/8,D正确。
故选ABC。
3.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔临河·巴彦淖尔一中·期中)(多选)某动物的性别决定方式为XY型,其长肢(E)对短肢(e)为显性,控制基因位于常染色体上;红眼(G)对白眼(g)为显性,控制基因位于X染色体上。在白眼短肢群体中发现一只雌性的白眼长肢突变体,假设所有个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼短肢雄性个体杂交,F₁群体中有长肢和短肢,且比例相等,若F₁随机交配得 F₂。下列叙述正确的是( )
A.雌性白眼长肢突变体长肢的出现是相关基因发生隐性突变的结果
B.F₁个体减数分裂Ⅰ后期基因E、e和G、g均随同源染色体分离而随机组合
C.F₁中雄性个体产生的配子共有四种,其中基因型为 eXg的配子占3/8
D.F₂中基因e的基因频率与F₁相同,F₂中出现红眼长肢的概率为7/32
【答案】CD
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
A、白眼短肢(eeXgXg或eeXgY)群体中发现一只雌性的白眼长肢突变体(E-XgY),是e突变成E的结果(即显性突变),A错误;
B、由题意可知,F1群体中有长肢和短肢,故亲本白眼长肢突变体雌性的基因型为EeXgXg,亲本红眼短肢雄性个体的基因型为eeXGY,两者杂交,红眼长肢雌性个体的基因型为EeXGXg,其产生配子时,减数分裂Ⅰ后期等位基因(E、e,G、g)均随同源染色体的分离而分开,位于非同源染色体的非等位基因自由组合,B错误;
C、由题意可知,F1群体中有长肢和短肢,故亲本白眼长肢突变体雌性的基因型为EeXgXg,亲本红眼短肢雄性个体的基因型为eeXGY,两者杂交,则F₁中雄性个体的基因型有1/2EeXgY、1/2eeXgY,产生的配子基因型为 eXg的配子占1/2×1/4+1/2×1/2=3/8,C正确;
D、由题意可知,F1群体中有长肢和短肢,故亲本白眼长肢突变体雌性的基因型为EeXgXg,亲本红眼短肢雄性个体的基因型为eeXGY,两者杂交,则F₁中Ee:ee=1:1,则E的基因频率为1/4,e的基因频率为3/4,F1个体随机交配,则F2中短肢(ee)占3/4×3/4=9/16,长肢占1-9/16=7/16。F1中XgY与 XGXg杂交,F2中出现红眼个体占1/2, F2中出现红眼长肢的概率为7/16×1/2=7/32,D正确。
故选CD。
4.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)(多选)某昆虫的复眼有红眼(A)和白眼(a)两种表型,由X染色体上的基因控制,该昆虫有无复眼受常染色体上基因B/b控制,基因b纯合时表现为无眼。现有纯合白眼雄性昆虫和纯合无眼雌性昆虫杂交,F1雌雄昆虫均表现为红眼,F1雌雄昆虫随机交配得F2。下列有关分析错误的是( )
A.F2中有复眼个体约占3/4
B.F2中白眼个体约占1/4
C.F2雌性昆虫中没有白眼个体
D.F2雄性昆虫中纯合子约占1/3
【答案】BD
【解析】A、亲本BBXaY和bbXAXA杂交,F1中雄性基因型为BbXAY,雌性基因型为BbXAXa。根据F1双亲基因型可知,F2中有复眼个体需常染色体至少含一个B,概率为3/4(BB、Bb),A正确;
B、亲本BBXaY和bbXAXA杂交,F1中雄性基因型为BbXAY,雌性基因型为BbXAXa。根据F1双亲基因型可知,F2中白眼个体为雄性且XaY,概率为1/2(雄性)×1/2(XaY)×3/4(非bb)=3/16,非1/4,B错误;
C、亲本BBXaY和bbXAXA杂交,F1中雄性基因型为BbXAY,雌性基因型为BbXAXa。根据F1双亲基因型可知,F2雌性必从父本(XAY)获得XA,基因型为XAXA或XAXa,均表现为红眼,无白眼个体,C正确;
D、亲本BBXaY和bbXAXA杂交,F1中雄性基因型为BbXAY,雌性基因型为BbXAXa。根据F1双亲基因型可知,F2雄性纯合子指常染色体纯合(BB或bb),概率为1/2(25% BB +25% bb),非1/3,D错误。
故选BD。
5.(25-26高三上·辽宁沈阳法库郊联体·期中)(多选)研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B.F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C.F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为7/24
D.F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
【答案】AB
【解析】A、分析题意,子一代红眼果蝇相互交配,子二代的比例为8:4:3:1,是9:3:3:1的变形,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确;
B、根据F1互交所得F2中红眼雌:红眼雄:伊红眼雄:奶油眼雄=8:4:3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。设相关基因为A/a 、 B/b,根据F2的性状分离比可知, F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16 ,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A-XBX-、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A-XBY 、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A-XbY ,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY,则F1红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6种,B正确;
C、F1红眼雌蝇( AaXBXb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY 、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A-XbXb)的概率为1/3 × 1/4 +2/3 × 3/4 ×1/4 = 5/24,C错误;
D、若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
故选AB。
6.(25-26高三上·黑龙江大庆实验中学·期中)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是( )
A.所有个体均可由体色判断性别 B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY'所占比例逐代降低 D.雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【解析】含s基因的家蝇发育为雄性,据图可知,s基因位于M基因所在的常染色体上,常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
A、含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;
B、含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;
C、亲本雌性个体产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为XMs、Ms0、Xm、m0,子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体为1/3XXY’(XXMsm)、1/3XY’(XMsm),雌蝇个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体分开考虑,只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/40,雌性个体产生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4X0;只考虑常染色体,子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死,XXmm表现为雌性,所占比例为3/7,雄性个体3/7XXY’(XXMsm)、1/7XY’(XMsm),即雄性个体中XY'所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
故选D。
7.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次,将细胞M培育成植株N。下列说法正确的是( )
A.植株N经减数分裂形成的配子中一定带有T-DNA
B.N自交,子一代中含T-DNA的植株占1/2
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2
D.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为C-G的细胞占1/2
【答案】D
【解析】A、T-DNA插入某条染色体,植株N为杂合子,减数分裂时同源染色体分离,配子有50%概率携带T-DNA,并非“一定”,A错误;
B、N自交时,父本和母本各提供50%概率的T-DNA配子,子代含T-DNA的概率为1 - (1/2 × 1/2) = 3/4,而非1/2,B错误;
C、脱氨基后的DNA首次复制生成U-A和G-C,分裂后各占1/2。后续分裂中,U-A细胞逐渐减少(如n=2时占1/4,n=3时占1/8),比例并非固定1/2,C错误;
D、G-C细胞每次分裂均保持C-G位点,经3次分裂后,G-C细胞占总数1/2(4/8),且所有细胞均含T-DNA,D正确;
故选D。
8.(25-26高三上·内蒙古包头九中·期中)一对夫妇,女方的父亲患红绿色盲,本人只患白化病;男方的母亲患白化病,本人正常,预计他们的子女完全正常的概率是( )
A.1/4 B.1/16 C.1/2 D.3/8
【答案】D
【解析】白化病是常染色隐性遗传病(假设相关基因为A和a),红绿色盲为伴X隐性遗传病(假设相关基因为B和b)。根据题意分析可知,一对夫妇,女方的父亲患红绿色盲(XbY),本人患白化病(aa),所以女方的基因型为aaXBXb;男方的母亲是白化病患者(aa),本人正常,所以男方的基因型为AaXBY。
根据分析,一对夫妇,男方的基因型为AaXBY,女方的基因型为aaXBXb。因此,预计他们所生子女完全正常(两种病都不患,其基因型为AaXB-)的几率是1/2 ×3/ 4 =3/8。
故选D。
【点睛】
9.(25-26高三上·辽宁沈阳法库郊联体·期中)T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或______都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为______(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为______。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生______种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为______。该植株自交得到F1利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为______。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为______。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为______的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2不考虑其他突变,若E/e和A/a位于一对同源染色体上且在形成配子的过程中没有发生染色体交换,则F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为______;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比______。
【答案】(1)替换
(2)父本 1/2
(3)3 1/3 2/3 仅含a基因的花粉不育(该植株产生的花粉一定含A基因)
(4)AaEe 0 1/6
【解析】自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(1)基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。
(2)据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),而野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1:1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型为Aa(2号染色体为Aa,3号染色体为A0)。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、A0、Aa、a0,其中a不育,即产生3种可育基因型的花粉,而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0,均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型为AAAA:AAA0:AA00:AAAa:AAa0:AAaa:Aa00:Aaa0=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型(含A、a):PCR扩增出900bp(A)和600bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A):仅扩增出900bp条带。其中Ⅰ型植株占比为(2+3+1+1+1)/(1+2+1+2+3+1+1+1)=2/3。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为a花粉不育,无法形成纯合aa植株。
(4)①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。
②若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),正常植株占比为0。
若两基因独立遗传(非同源染色体),F1植株(AaEe)产生雌配子为AE:Ae:aE:ae=1:1:1:1,均可育,而雄配子AE:Ae=1;1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2为AAEE:AAEe:AaEE:AaEe=1:2:1:2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株(AAEE)占比为1/6。
10.(25-26高三上·内蒙古赤峰·期中)某昆虫的性别决定方式为XY型,如图所示,Ⅰ为X、Y的同源区段,Ⅱ、Ⅲ分别为X、Y的非同源区段。已知该昆虫的翅形、翅脉分别由等位基因A/a、I/i控制,两对基因独立遗传,且I/i位于常染色体上,尚未确定A/a的位置。为了研究这两对基因的遗传机制,某研究小组利用该昆虫纯合品系进行了杂交实验,结果如表所示。
杂交组合
亲代
F1
Ⅰ
正常翅♀、网状翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅱ
网状翅♀、正常翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅲ
正常翅间断脉♀、网状翅野生型脉♂
正常翅野生型脉(♀、♂)
Ⅳ
正常翅间断脉♀、Ⅲ组合的F1野生型脉♂
正常翅间断脉(♀、♂):正常翅野生型脉(♀、♂)=9:11
回答下列问题:
(1)该昆虫的翅形中______是显性性状。不能判定A/a位于常染色体上的原因是______可利用杂交组合II的个体通过进一步实验判断A、a基因是否位于常染色体上,请写出简要实验思路:______。
(2)若已确定翅形基因A/a在常染色体上。杂交组合IV的亲本基因型为______,子代出现9:11比例的原因是AAii、Aaii基因型的个体由于某些原因表现出特定的表型,请尝试推测可能的原因(写出1个即可):______。请用遗传图解表示杂交组合IV的杂交过程(只考虑翅脉性状)______,F1正常翅野生型翅脉中的纯合子占______。
【答案】(1)正常翅 A/a位于常染色体和位于X、Y染色体同源区段时,都会出现表中实验结果,所以不能判定 让杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体随机交配(或Ⅱ的F1雄性个体与母本回交),观察并统计F2中个体的表型及比例
(2)AAii、Aaii 环境影响表型(或表观遗传或其他基因影响或基因表达调控机制影响) 1/22
【解析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
(1)由杂交组合Ⅰ(正常翅♀× 网状翅♂)、Ⅱ(网状翅♀× 正常翅♂),F1全为正常翅可知,正常翅是显性性状(网状翅为隐性)。假设A/a在常染色体,组合Ⅰ为AA♀×aa♂→Aa(全正常翅);组合Ⅱ为 aa♀×AA♂→Aa(全正常翅)。假设A/a在X、Y同源区段,组合Ⅰ为 XAXA♀×XaYa♂→XAXa、XAYa(全正常翅);组合Ⅱ为 XaXa♀×XAYA♂→XAXa、XaYA(全正常翅)。由此可见,无论A/a在常染色体上,还是在X、Y染色体的同源区段(Ⅰ区段),都会出现表中实验结果,故不能判定A/a位置。判断A/a是否在常染色体,可让杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体自由交配(或Ⅱ的F1雄性个体与母本回交),观察子代雌雄个体的表型并统计比例。如果A/a位于常染色体上,则杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体(基因型均为Aa)自由交配(或与母本回交Aa×aa),子代的表型及比例为正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=3:3:1:1(或正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=1:1:1:1)。
(2)已知翅形基因A/a在常染色体上,翅脉由I/i控制(独立遗传,遵循自由组合定律)。杂交组合Ⅲ中,正常翅间断脉♀×网状翅野生型脉♂→F1均为正常翅野生型脉,说明野生型脉(I)对间断脉(i)为显性。组合Ⅳ的亲本为“正常翅间断脉♀”(纯合品系,基因型为AAii)和“组合Ⅱ的F1野生型脉♂”(组合Ⅱ是网状翅♀×正常翅♂,F1正常翅的基因型为Aa;翅脉为野生型脉,且是纯合品系杂交的F1,故翅脉基因型为Ii),因此亲本基因型为AAii(♀)×AaIi(♂)。杂交组合IV的基因型为AAii与AaIi,生成的四种子代基因型为AAIi(野生脉),AaIi(野生脉),AAii(间断脉),Aaii(间断脉),比例为1:1:1:1(因此,理论上,间断脉:野生脉=1:1)。但是实际的组合IV的F1中,间断脉:野生脉为9:11,这说明,野生脉(11/20)中的这多出来的1/20是来自间断脉改变之后的表型。而这1/20里,有一半是纯合子AAii,因此,AAii占所有野生脉的比例计算公式应为:1/20÷2÷11/20=1/22。基因型为AAii、Aaii的个体表型异常(理论间断脉却为野生型脉),原因可能是环境影响表型(如温度、营养等外部因素)、其他基因修饰(存在调控I/i表达的修饰基因)、基因表达调控机制(如I基因启动子甲基化导致表达异常)等。F1正常翅间断脉的基因型为AAii和Aaii。 随机交配时,翅形(A/a):A的频率为3/4,a的频率为1/4,子代A_的比例为1 - (1/4)2=15/16;翅脉ii交配产生子代仍为ii,结合表型调控规则(ii中9/10表现为间断脉), 综合翅形和翅脉,后代中正常翅间断脉的比例为15/16×9/10=27/32。 用遗传图解表示杂交组合Ⅳ的杂交过程:。
11.(25-26高三上·吉林延边第二中学·期中)某动物的性别决定方式为XY型,其毛色受两对等位基因A/a和B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上,其中基因B控制黑色,基因A控制灰色,且基因B的存在能完全抑制基因A的表达,若不含色素则为白色。为进一步研究该动物毛色的遗传机制,利用一对亲本杂交获得F1,F1的雌雄个体随机交配获得足够数量的F2,结果如下表。回答下列问题:
P
F1
F2
黑色雌性×白色雄性
雌性和雄性均表现为黑色
雌性:黑色:灰色=6:2;
雄性:黑色:灰色:白色=6:1:1
(1)由毛色的遗传机制可知,基因与性状的数量对应关系:______。
(2)根据杂交结果可推测等位基因A/a位于______染色体上,等位基因B/b位于_______染色体上。亲本雌性的基因型为_______。F2中无白色雌性个体的原因是_____。
(3)F2中黑色个体的基因型有_______种。F2黑色雌性个体中纯合子的概率为_______。
(4)G蛋白是一类转录因子,它能够与特定的DNA序列(M)结合,并驱动M下游基因的表达。科研人员将两个G蛋白基因插入到该动物雌性个体的一对2号染色体上,两个M-红色荧光蛋白基因随机插入到该动物雄性个体的一对同源染色体上,但无法表达,只有与插入含有G蛋白基因的雌性个体杂交后的子一代中,红色荧光蛋白基因才会表达。某科研小组分别利用上述的一对转基因雌雄个体进行交配,杂交子一代体色全为红色,F1雌雄个体相互交配,产生F2,请推测:
①若两个M-红色荧光蛋白基因未插入到雄性个体的两条2号染色体上,则得到的F2个体的体色及比例是________。
②若两个M-红色荧光蛋白基因插入到了雄性个体的两条2号染色体上,则得到的F2个体的体色及比例是_______。
【答案】(1)一种性状可以由多个(两个)基因控制(不是一一对应的关系)
(2)X 常 BBXAXA 参与形成F2雌性个体的雄配子都带有A基因
(3)8 1/6
(4)红色:正常色=9:7 红色:正常色=1:1
【解析】基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)已知毛色受两对等位基因A/a和B/b控制,说明基因与性状不是一一对应的关系。
(2)由F2雌性中黑色:灰色=3:1,雄性:黑色:灰色:白色=6:1:1,白色只出现在雄性,性状与性别有关,说明有一对基因位于X染色体上,根据子二代雌、雄黑色均为3/4,说明B/b位于常染色体上,因此基因A/a位于X染色体上;由于基因B控制黑色,基因A控制灰色,且基因B的存在能完全抑制基因A的表达,若不含色素则为白色,故亲本雄性的基因型为bbXaY,亲本雌性基因型为BBXAXA;F1基因型为BbXAXa(黑色雌性)、BbXAY(黑色雄性),由于子一代雄性不能产生含有Xa的雄配子,参与形成F2雌性个体的雄配子都带有A基因,因此F2中无白色雌性个体。
(3)F2中黑色雌性个体的基因型有1BBXAXA、1BBXAXa、2BbXAXA、2BbXAXa共4种,黑色雄性个体基因型为BBXAY、BBXaY、2BbXaY、2BbXAY共4种,故F2中黑色个体的基因型有8种;F2中黑色雌性个体中纯合子BBXAXA占1/6。
(4)①据题干信息可知,只有同时具有G蛋白基因(用G来表示)和M-红色荧光蛋白基因(用M来表示),才能发出红色荧光,若两个M-红色荧光蛋白基因未插入到雄性个体的两条2号染色体上,即M与G位于两对同源染色体上,则F1基因型可表示为GgMm,故F2个体基因型为G_M_:G_mm:ggM_:ggmm=9:3:3:1,因此体色及比例是红色:正常色=9:7。
②若两个M-红色荧光蛋白基因插入到雄性个体的两条2号染色体上,则F1基因型为GM,故F2基因型为GG:GM:MM=1:2:1,因此红色:正常色=1:1。
12.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学·期中)已知豌豆未成熟豆荚的绿色和黄色、花的腋生和顶生是两对相对性状。回答下列问题:
(1)将纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1自交得到F2,F2中绿色:黄色约为3∶1,说明豆荚颜色中显性性状为________,该性状的遗传符合孟德尔提出的________定律。
(2)研究发现,豌豆花的腋生和顶生性状是由位于4号染色体上的基因F/f和位于6号染色体上的基因D/d决定的。用两种表型不同的纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表:
腋生表型
顶生表型
基因型
FF
Ff
ff
基因型
FF
Ff
ff
DD
+
+
—
DD
—
—
+
Dd
+
+
—
Dd
—
—
+
dd
+
+
+
dd
—
—
—
则这两种纯种豌豆的基因型分别是________,理论上F2表型及比例为________。
(3)为探究豌豆上述两对性状的遗传是否遵循自由组合定律,取基因组成为ddFF的黄色豌豆与纯合顶生绿色豌豆杂交,统计F2的表型及比例(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。若F2表型及比例为腋生绿色∶腋生黄色∶顶生绿色∶顶生黄色=________,则说明这两对性状的遗传遵循自由组合定律。
(4)请运用最简便的方法来确定(3)中F2某顶生豌豆的基因型,请简要写出实验思路、预期结果及实验结论:_______。
【答案】(1)绿色 基因的分离
(2)ddFF、DDff 腋生:顶生=13:3
(3)39:13:9:3
(4)实验思路:令该豌豆植株自交,观察并统计后代表型及比例 预期结果及实验结论:若后代全为顶生,则其基因型为 DDff;若后代出现腋生植株,则其基因型为 Ddff。
【解析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)分析题意,将纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交,F1自交得到F2,F2中绿色:黄色约为3:1,表明绿色为显性性状(由显性基因控制);该性状的遗传符合孟德尔提出的分离定律(一对等位基因的遗传规律)。
(2)分析表格信息可知,腋生的基因型有D-F-、ddF-、ddff,顶生的基因型是D-ff,用两种表型不同的纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F₂表型和基因型的对应关系如表所示,亲本为表型不同的纯种:一个腋生、一个顶生,顶生表型要求基因型为D_ ff(DD或Dd且ff),纯种顶生只能是DDff,腋生表型在纯种中可能为ddFF、ddff 或 DDFF,但杂交后F₁自交F₂需出现基因型分离(如Dd、dd),因此腋生亲本必须为ddFF(若为ddff 或DDFF,F₂不会同时出现D和F基因分离)、;F1为双杂合子DdFf,自交后代F2中腋生(D-F-、ddF-、ddff)的比例为9/16+3/16+1/16=13/16,顶生(D-ff)的比例为3/16,则F2中腋生:顶生的理论比例为13:3。
(3)取基因组成为ddFF的黄色豌豆与纯合顶生DDff绿色豌豆杂交,子代中腋生:顶生的理论比例为13:3,而黄色:绿色=3∶1,若上述两对性状的遗传遵循自由组合定律,应符合(13∶1)×(3∶1)子代中腋生绿色:腋生黄色:顶生绿色:顶生黄色=39:13:9:3。
(4)对于植物而言,最简单的方法是自交,故运用最简便的方法来确定(3)中F2某顶生豌豆的基因型,可令该豌豆植株自交,观察并统计后代表型及比例:若后代全为顶生,则其基因型为DDff;若后代出现腋生植株,则其基因型为Ddff。
13.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第一高级中学·期中)某种观赏花卉(两性花)有4种表型:紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色,同时含有A、B和D基因时才能表现紫色,有A基因而无B和D基因时表现为浅红色,其余情况表现为大红色。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁,它们之间的杂交情况(无突变、致死和染色体互换)见下表。
组别
杂交组合
F1
F1自交,得到F2
Ⅰ
甲(紫色)×乙(白色)
紫色
紫色:浅红色:白色≈9:3:4
Ⅱ
丙(大红色)×丁(白色)
紫色
紫色:大红色:白色≈6:6:4
请回答下列问题:
(1)这三对等位基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据是______。
(2)乙的基因型为________,丙的基因型为________。
(3)Ⅰ组F1基因在染色体上的关系为______(填序号),Ⅱ组F1基因在染色体上的关系为______(填序号)。
(4)Ⅱ组F2中紫色个体有______种基因型,其中纯合子占紫色个体的______%;Ⅱ组F2大红色个体中纯合子占其________(用分数表示)。
【答案】(1)不遵循 若遵循自由组合定律,则Ⅰ组的 F2中紫色:大红色:浅红色:白色应为 27:18:3:16,与事实不符 /若遵循自由组合定律,则Ⅰ组的 F2中表型比例之和应为64,与事实不符
(2)aabbdd AABBdd或AAbbDD
(3)② ③
(4)2/二/两 0 1/3
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)由题意可知,花卉的紫色、大红色、浅红色和白色,由3对等位基因(A/a、B/b和D/d)共同决定,其中只要含有aa就表现白色(aa----),同时含有A、B和D基因时才能表现紫色(A-B-D-),有A基因而无B和D基因时表现为浅红色(A-bbdd),其余情况表现为大红色。如果这三对等位基因遵循基因的自由组合定律,组Ⅰ中甲(紫色,AABBDD)×乙(白色)得到的F1紫色为AaBbDd,F1自交,F2中紫色:大红色:浅红色:白色应为27:18:3:16,与事实不符 (或若遵循自由组合定律,则Ⅰ组的F2中表型比例之和应为 64,与事实不符),因此这三对等位基因不遵循基因的自由组合定律。
(2)组Ⅰ中,甲(紫色,基因型为AABBDD,因为甲是纯合紫色品系)×乙(白色),F1为紫色,F2比例为9:3:4。说明F1的基因型为AaBbDd(只有杂合子自交才会出现9:3:3:1变式)。甲是AABBDD,因此乙(白色纯合)的基因型为aabbdd(纯合白色品系,与甲杂交得到AaBbDd)。Ⅱ组中,丙(大红色纯合)× 丁(白色纯合,aa----)→F1紫色,且F1自交F2中紫色:大红色:白色≈6:6:4,则F1为AaBbDd,若丁为aaBBdd,则丙为AAbbDD,若丁为aabbDD,则丙为AABBdd,这两种情况都符合题意,故丙的基因型为AAbbDD或AABBdd。
(3)由题意可知,紫色为A-B-D-,白色为aa----,浅红色为A-bbdd,大红色为AABB--或AAbbDD。Ⅰ组F2中白色(aa)占1/4,说明A/a在一对同源染色体上,B/b、D/d在另一对同源染色体上,且F2中出现浅红色(A-bbdd),即b、d基因要同时出现,故b、d连锁,即BD在一条染色体上,bd在另一条染色体上,即Ⅰ组F1基因在染色体上的关系为 (即②);Ⅱ组F2中白色(aa)占1/4,说明A/a在一对同源染色体上,B/b、D/d在另一对同源染色体上,且F2中出现大红色,B基因和D基因不能同时出现,因此B和d在一条染色体上、b和D在另一条染色体上,即Ⅱ组F1基因在染色体上的关系为 (即③)。
(4)由(3)可知Ⅱ组的F1的染色体关系为 ,F1自交得F2中紫色的基因型为AABbDd、AaBbDd两种,均为杂合子,即紫色个体中的纯合子的比例为0。Ⅱ组F2大红色个体的基因型及比例为AABBdd:AAbbDD:AaBBdd:AabbDD=1:1:2:2,故F2大红色个体中纯合子(AABBdd、AAbbDD)占1/3。
14.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨九中·期中)某严格自花传粉的二倍体植物,野生型为红花,突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位,进行了以下相关实验。请分析回答问题。
(1)在A地的种群中,该植物出现一株白花突变型植株甲。让该白花植株甲自交,若后代________,说明该突变型为纯合子。将该白花植株甲与野生型杂交,子一代为红花植株,子二代红花植株与白花植株的比为3:1,出现该结果的条件是:
①红花和白花受一对等位基因控制,且为完全显性;
②配子________并能随机结合;
③受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。
(2)在B地的种群中,该植物也出现了一株白花突变型植株乙,且和A地的白花突变同为隐性突变。为确定A、B两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,可将______杂交,若子二代中表现型及比例为_______时,可确定白花突变型由两对等位基因控制,且两对等位基因位于非同源染色体上。
(3)若该植物(2n)的花色由一对等位基因(D、d)控制,已知2种不同颜色的荧光可以对D、d基因进行标记。经显微镜观察,杂合子植株的初级精母细胞中荧光点的数目为_____个,若测定该植物的基因组,需要测定_______条染色体。
(4)三体(2n+1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变型植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交,留种并单独种植,当子二代出现表现型及比例为_________时,可将白花突变基因定位。
【答案】(1)不发生性状分离(全为白花植株) 具有相同成活率
(2)甲和乙 红花植株:白花植株=9:7
(3)4/四 n
(4)红花植株:白花植株=31:5
【解析】孟德尔分离定律中,杂合子一代自交发生3:1的分离比满足的条件是:①生物的性状受一对等位基因控制,且基因完全显性;②配子具有相同成活率及受精能力并能随机结合;③受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。
(1)纯合体自交后代不发生性状分离,如果白花突变体自交后代全是白花,说明该突变体是纯合子;白花植株甲与野生型杂交,子一代全为红花,子二代红花:白花=3:1,符合孟德尔基因的分离定律,说明红花和白花受一对等位基因控制,且为完全显性;且子一代产生的配子具有相同成活率并能随机结合,配子结合形成的受精卵发育能力及各基因型植株存活率相同。
(2)要确定A、B两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,应将这两地的白花突变型(甲和乙)植物杂交,若两地的白花突变由不同的等位基因控制,若这2对等位基因控制位于两对同源染色体上用A(a)、B(b)表示,又它们均为隐性突变、严格自花传粉,则A地白花植物基因型为aaBB,B地白花植物基因型为AAbb,它们杂交F1代基因型为AaBb,全为红花,F1代自交,F2代基因型及比例是A_B_( 红花):AA_bb(白花):aaB_( 白花):aabb(白花)=9:3:3:1,即红花植株:白花植株=9:7。
(3)杂合子植株为Dd,在减数分裂前的间期要进行DNA复制,因此杂合子植株的初级精母细胞的基因型是DDdd,所以细胞中荧光点的数目为4个。该植物是雌雄同株,无性染色体,因此测定该植物的基因组,需要测定n条染色体。
(4)白花由一对隐性突变基因控制(设控制基因为A、a),其基因型为aa,若该三体(红花纯合)基因型为AAA,亲本:aa×AAA,F1:Aa红花:AAa红花=1:1,F1自交的Aa占1/2,其自交后代中aa白花占1/2×1/4;F1自交的AAa占1/2,其产生配子种类及比例1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A,自交后代中aa白花占1/2×1/6×1/6,因此F2白花占:1/8+1/72=5/36,红花占31/36,红花植株:白花植株=31:5。
15.(25-26高三上·辽宁实验中学·期中)马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自Ⅰ-1的Y染色体,Ⅲ-1的基因型为______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是______。
(2)从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从Ⅰ-1最终遗传给Ⅲ-1的原因是_______。
(3)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有______。
(4)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA(游离于细胞外的DNA片段)中含有SHOX突变基因,相关编码链序列(与转录模板链互补)如图3所示。由此可知SHOX基因序列发生了第21位碱基的缺失,从而使______提前出现,翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为______(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)。
【答案】(1)XAXa 1/2
(2)Ⅰ-1的基因型为XaYA,产生的含YA的精子与Ⅰ-2的含Xa卵细胞结合产生了XaYA的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段片段互换,产生了含XA的精子,与Ⅱ-1的含Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1
(3)①③④
(4)终止密码子 苏氨酸
【解析】基因的表达是指基因通过 mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以 mRNA 为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)图2中Ⅲ -1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,且均表现为患病,可知,该病属于显性遗传病,Ⅱ -1的基因型为XaXa,而Ⅲ -1为患者,所以其基因型为XAXa , Ⅲ -2的基因型为XaYa ,所以其产生正常孩子( XaXa 、XaYa )的概率为1/2。
(2)结合图1可知,PAR1为X、Y染色体的同源区段,且该病为显性遗传病,因此Ⅰ -2的基因型为XaXa ,Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型也为XaXa,则Ⅰ-1的基因型为XaYA,故Ⅱ-2的基因型也为XaYA,Ⅱ-1的基因型为XaXa,正常情况下Ⅲ-1的基因型应为XaXa,而Ⅲ-1之所以患病,是由于Ⅱ-2个体X、Y染色体的同源区段发生了交叉互换所导致,产生了XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为 XAXa的Ⅲ-1。
(3)结合(2)可知,Ⅱ-2的基因型为XaYA,当其进行有丝分裂时,可能在有丝分裂后期存在图③中的图像;若精原细胞在减数分裂过程中,在不发生交叉互换的情况下,存在图①中的图像;若存在交叉互换的情况,X染色体的两条姐妹染色单体上可能存在A、a不同的基因,则在减数第二次分裂后期,存在如图④中的图像,综上,①③④正确,②错误。
(4)据图3可知,突变序列与正常序列相比较,第21位碱基T发生了缺失,已知mRNA中三个相邻的碱基称做密码子,决定一个氨基酸,当21位碱基缺失后,从缺失位置起,后续密码子发生改变,造成mRNA中的第75个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,第74个氨基酸的密码子为ACG ,所以最后一个氨基酸的名称为苏氨酸。
16.(25-26高三上·辽宁葫芦岛市县协作校·期中)果蝇(2n=8)是进行遗传学研究常见的模式生物。研究人员在研究过程中发现果蝇的红眼和白眼由等位基因A、a控制,果蝇的刚毛和截毛由等位基因E、e控制。一只纯合白眼截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F1,F1中雄果蝇均为白眼刚毛,雌果蝇均为红眼刚毛。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在刚毛和截毛个体。回答下列问题:
(1)果蝇作为常用的遗传学实验材料,其优点是_____(答出2点)。欲测定果蝇基因组的序列,需要对______条染色体进行测序。
(2)控制果蝇刚毛和截毛的基因位于_____,考虑这两对相对性状,F1中雄果蝇的基因型为______,F2中雌果蝇的表型及比例为______。
(3)三体指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体有三条的个体,三条染色体发生联会时,配对的任意两条染色体分离,另一条染色体随机移向细胞任一极。已知控制果蝇正常翅(D)和残翅(d)的基因位于常染色体上,Ⅲ号染色体三体果蝇能存活并繁殖。现有残翅雌果蝇和纯合的三体(Ⅲ号)正常翅雄果蝇若干,请利用现有材料设计实验,以探究D/d基因是否位于Ⅲ号染色体上。写出1种实验设计思路并预期实验结果及结论______。
【答案】(1)易饲养、繁殖快;染色体数目少,易于观察;具有多对容易区分的相对性状;子代数量多,统计结果准确 5/五
(2)X染色体和Y染色体的同源区段上 XaeYE 红眼刚毛:白眼截毛=1:1
(3)实验思路一:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体雌雄果蝇相互交配,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=35:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=3:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上 实验思路二:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体雄果蝇与残翅雌果蝇回交,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=5:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=1:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上 实验思路三:让残翅雌果蝇与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体正常翅雄果蝇与正常翅雌果蝇(或三体正常翅雌果蝇与正常翅雄果蝇)杂交,统计F2果蝇的表型及比例。预期结果及结论:若F2的果蝇中正常翅:残翅=11:1,则D/d基因位于Ⅲ号染色体上;若F2的果蝇中正常翅:残翅=3:1,则D/d基因不位于Ⅲ号染色体上
【解析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制。果蝇作为遗传学材料的优点有易饲养、繁殖快;染色体数目少,易于观察;具有多对容易区分的相对性状;子代数量多,统计结果准确。
(1)果蝇作为遗传学材料的优点有易饲养、繁殖快;染色体数目少,易于观察;具有多对容易区分的相对性状;子代数量多,统计结果准确。果蝇的染色体由3对常染色体和1对性染色体组成,雄性果蝇为3对常染色体+XY,雌性果蝇的组成为3对常染色体+XX,欲测定果蝇的基因组序列,只需对每对常染色体选择一条,即3条常染色体,和2条性染色体(X、Y)测序即可,即测定果蝇基因组的序列时,需要对5条染色体进行测序。
(2)让一只纯合截毛雌果蝇与一只纯合刚毛雄果蝇杂交产生F1若干只,F1中雄、雌果蝇均为刚毛,故刚毛为显性性状。F1雌雄果蝇杂交得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体,说明该性状的遗传与性别有关,又根据亲本雄果蝇为刚毛,F1和F2的雄果蝇均为刚毛,说明亲本雄果蝇的Y染色体上含有刚毛基因,又因为子代雌果蝇也有刚毛和截毛这一性状,因此可判断控制果蝇刚毛和截毛的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上。亲本为纯合白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇,子代雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,由此可判断控制眼色的基因位于X染色体上,且红眼为显性性状。亲本基因型为XaeXae、XAEYE,F1的基因型为XAEXae、XaeYE,F1自由交配,F2雄果蝇的基因型为XAEYE和XaeYE,雌果蝇的基因型为XAEXae、XaeXae,F2中雌果蝇的表型及比例为红眼刚毛:白眼截毛=1:1。
(3)为了探究D/d基因是否位于Ⅲ号染色体上,可以让残翅雌果蝇(dd)与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇杂交得到F1,选择F1中的三体雌雄果蝇相互交配,统计F2果蝇的表型及比例。若D/d基因位于Ⅲ号染色体上,则三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇的基因型为DDD,残翅雌果蝇(dd)与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇(DDD)杂交得到F1,F1的基因型及比例为Dd:DDd=1:1,选择F1中的三体雌雄果蝇(基因型为DDd)相互交配,F1中的三体雌雄果蝇产生的配子的基因型及比例为D:Dd:DD:d=2:2:1:1,则F2果蝇中残翅果蝇(基因型为dd)的比例为1/6×1/6=1/36,F2果蝇中正常翅果蝇的比例为1-1/36=35/36,即F2的果蝇中正常翅:残翅=35:1;若D/d基因不位于Ⅲ号染色体上,则三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇的基因型为DD,残翅雌果蝇(dd)与三体(Ⅲ号)正常翅纯合雄果蝇(DD)杂交得到F1,F1的果蝇的基因型全为Dd,选择F1中的三体雌雄果蝇(基因型为Dd)相互交配,F1中的三体雌雄果蝇产生的配子的基因型及比例为D:d=1:1,则F2果蝇中残翅果蝇(基因型为dd)的比例为1/2×1/2=1/4,F2果蝇中正常翅果蝇的比例为1-1/4=3/4,即F2的果蝇中正常翅:残翅=3:1。
17.(25-26高三上·黑龙江牡丹江市第二高级中学·期中)果蝇的长翅(B)与短翅(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表:
长翅红眼
长翅白眼
短翅红眼
短翅白眼
雌蝇(只)
151
0
52
0
雄蝇(只)
77
5
25
26
请回答:
(1)果蝇眼色性状的基因位于______染色体上,其遗传符合____定律。
(2)亲本的基因型为父本_____、母本_____。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有______种,其中杂合子:纯合子=_______。
(3)现有1只长翅白眼果蝇与1只长翅红眼果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占3/8,则子代雌果蝇的表型及比例为________。
【答案】(1)X 分离
(2)BbXRY BbXRXr 4 5:1
(3)长翅红眼:长翅白眼:短翅红眼:短翅白眼=3:3:1:1
【解析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分立而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、由表格信息可知,杂交后代,雌果蝇中长翅与残翅之比接近3:1,都表现为红眼,雄果蝇中,长翅:短翅≈3:1,红眼:白眼≈1:1,长翅与残翅的比例在性别间无差异,是常染色体遗传,红眼、白眼果蝇在性别间有差异,是X染色体遗传,且长翅对残翅是显性,红眼对白眼是显性,亲本基因型是BbXRY、BbXRXr。
(1)由分析可知,控制果蝇长翅和短翅的等位基因位于常染色体上、控制红眼和白眼的等位基因位于X染色体上,每对等位基因都遵循基因的分离定律。
(2)由分析可知,亲本的基因型为父本BbXRY、母本基因型为BbXRXr,F1中长翅红眼雌果蝇基因型有1BBXRXR、1BBXRXr、2BbXRXR、2BbXRXr4种基因型,其中杂合子(1BBXRXr+2BbXRXR+2BbXRXr)∶纯合子(1BBXRXR)=5:1。
(3)1只长翅白眼果蝇与1只长翅红眼果蝇杂交,子代雄果蝇中长翅白眼(B_XrY)占3/8,是3/4×1/2,因此长翅白眼果蝇的基因型是BbXrY、长翅红眼果蝇的基因型是BbXRXr,则子代雌果蝇的表型及比例为长翅红眼(B_XRXr)∶长翅白眼(B_XrXr)∶短翅红眼(bbXRXr)∶短翅白眼(bbXrXr)=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3:3:1:1。
18.(25-26高三上·吉林四平市实验中学·期中)家蚕(ZW型)的茧颜色与多对基因有关,野生型为白色茧。现有黄色、粉色两种颜色单基因突变体(只有一对基因与野生型家蚕不同,不考虑基因位于W染色体上),研究人员为探究家蚕茧颜色基因的位置及显隐性关系,进行了下列实验。回答下列问题:
亲本
F1的表型
实验一
黄色甲(雄)×野生型(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
实验二
黄色甲(雄)×粉色乙(雌)
雄性均为白色,雌性均为黄色
(1)根据实验一,可确定控制黄色茧有关基因突变发生在____染色体;根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在_____染色体上。雌性家蚕的次级卵母细胞中含_____条W染色体。
(2)将实验二中的F1相互交配,F2中茧色白色:黄色:粉色为3:4:1,说明粉色基因位于_____上,F2中黄色雌性家蚕的基因型有____种。
(3)遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M/m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕。插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制M基因的表达,使家蚕表现为黄茧。若家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死。为确定该DNA片段具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。
实验思路及结论:让该转基因黄色茧雄蚕与实验一F1黄色茧雌蚕杂交,统计子代的表型种类及比例。
①若子代全表现为黄色茧,雌雄比例为1:1或表现为_____,则DNA片段插入M基因所在的染色体。
②若子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1或黄色茧:白色茧=1:2,则DNA片段插入_____。
③若子代的表现为黄色茧:白色茧=3:1,则DNA片段插入_____。
【答案】(1)Z Z或常 0或1或2
(2)常 3
(3)全为黄色茧,且雌雄比例为1:2 M基因所在染色体的同源染色体上 M基因所在染色体的非同源染色体上
【解析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)实验一的结果表现为性状表现与性别有关,因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征,且白色茧对黄色茧为显性,相关基因位于Z染色体上。根据实验二不能确定粉色茧基因的位置,因为无论粉色茧基因是否位于常染色体上,得到F1的表型均相同,即亲本的基因型为MMZbZb或ZMbZMb(黄色)、mmZBW或ZmBW(粉色),根据实验二推测控制粉色茧有关基因突变发生在Z或常染色体上。雌性家蚕的性染色体组成为ZW,在减数分裂Ⅰ结束时,形成的两个次级卵母细胞中,一个含有W染色体,一个不含,含W染色体的次级卵母细胞,在进行减数分裂Ⅱ后期时,着丝粒分裂,细胞中含有2条W染色体,所以雌性家蚕的次级卵母细胞中含0或1或2条W染色体。
(2)若控制粉色茧的基因位于常染色体上,则亲本的基因型为MMZbZb(黄色)、mmZBW(粉色),F1的基因型为MmZBZb、MmZbW,二者相互交配产生F2的基因型为3M-ZBZb(白色)、3M-ZbZb(黄色)、lmmZbZb(黄色)、lmmZBZb(粉色)、3M-ZBW(白色)、3M-ZbW(黄色)、lmmZbW(黄色)、lmmZBW(粉色),即F2的雌雄家蚕中白色:黄色:粉色约为3:4:1,可见,黄色雌性家蚕的基因型有3种。
(3)结合(1)的分析,实验一中亲本的基因型为ZmZm、ZMW,F1中的基因型为ZMZm、ZmW,遗传学家将一个DNA片段导入到实验一F1白色茧雄性的体细胞中(实验一中体色相关基因用M、m表示),通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因黄色茧雄蚕,用D表示插入的该片段:
①若DNA片段插入M基因所在的染色体,则该转基因黄色茧雄蚕为ZMDZm,与F1黄色茧雌蚕ZmW杂交,子代基因型为ZMDZm、ZmZm、ZMDW、ZmW,则子代表现为全为黄色,且雌雄比例为1:2(插入的片段在M基因内部,M基因结构破坏,结合题干“家蚕的受精卵无控制该性状的基因(M、m),将造成胚胎致死"即ZMDW死亡)或表现为全为黄色茧,雌雄比例为1:1(插入的片段不在M基因内部,M基因结构正常);
②若DNA片段插入M基因所在染色体的同源染色体上,则该转基因黄色茧雄蚕为ZMZmD,与F1黄色茧雌蚕ZmW杂交,子代基因型为ZMZm、ZmDZm、ZMW、ZmDW,则子代的表现为黄色茧:白色茧=1:1(DNA片段未插入m基因内部,m基因结构正常)或者黄色茧:白色茧=1:2(DNA片段插入m基因内部,m基因结构不正常,ZmDW死亡);
③若DNA片段插入M基因所在染色体的非同源染色体上,则该转基因黄色茧雄蚕为DOZMZm,与F1黄色茧雌蚕OOZmW杂交,子代基因型为DOZMZm、DOZmZm、DOZMW、DOZmW、OOZMZm、OOZmZm、OOZMW、OOZmW,即子代表现为黄色茧:白色茧=3:1。
19.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨六中·期中)鸡的性别决定方式为ZW型。某品种家鸡毛腿与光腿是一对相对性状,由基因A、a控制,体型的正常型和矮小型是另一对相对性状,由基因B、b控制。现有两只毛腿正常体型雌、雄鸡交配,F1雄鸡表型及比例为毛腿正常型∶光腿正常型=3∶1,雌鸡表型及比例为毛腿正常型∶光腿正常型∶毛腿矮小型∶光腿矮小型=3∶1∶3∶1,不考虑突变。回答下列问题:
(1)该家鸡体型中的显性性状是_______,根据实验结果判断两对等位基因的遗传遵循_____定律,______(填“能”或“不能”)确定基因B、b在染色体上的位置,理由是______。
(2)亲本中雄鸡的基因型是_______,F1雄鸡中杂合子占_______。
(3)根据子代性状推断性别,选育“雌鸡”指导生产实践,可考虑选择的亲本表型是______。
【答案】(1)正常型 自由组合 不能 基因B、b既可能在Z、W染色体的同源区段,也可能在Z染色体的非同源区段
(2)AaZBZb 3/4
(3)矮小型雄鸡和正常型雌鸡
【解析】自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(1)两只毛腿正常体型雌、雄鸡交配,后代出现了光腿和矮小型,根据“无中生有为隐性”,可知毛腿对光腿为显性,正常型对矮小型为显性;
后代中毛腿:光腿在雌雄中均为3:1,说明控制毛腿和光腿的基因(A、a)位于常染色体上;后代中正常型:矮小型在雄性中为1:0,在雌性中为1:1,表现为与性别相关联,所以控制正常型和矮小型的基因(B、b)位于Z染色体上;由于两对等位基因分别位于常染色体和Z染色体上,即位于非同源染色体上,所以两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
控制正常型和矮小型的基因(B、b)位于Z染色体上,亲本为正常体型雌、雄鸡,当亲本基因型为ZBZb×ZBW或ZBZb×ZBWb, 子代的表型及比例均符合题干信息,基因B、b既可能在Z、W染色体的同源区段,也可能在Z染色体的非同源区段,故不能确定基因B、b在染色体上的位置。
(2)根据后代毛腿:光腿=3:1,可知亲本关于毛腿和光腿的基因型均为Aa; 后代雄性只有正常型,雌性正常型:矮小型=1:1,可知亲本雄鸡的基因型为AaZBZb,亲本雌鸡为毛腿Aa,雌雄交配后AA:Aa:aa=1:2:1,F1雄鸡均为正常型(1/2ZBZB、1/2ZBZb),故F1雄鸡中纯合子占1/2×1/2=1/4,杂合子占1-1/4=3/4。
(3)要根据子代性状推断性别,可选用“隐雄显雌”,选择矮小型雄鸡(ZbZb)和正常型雌鸡(ZBW)作为亲本,后代中雌鸡全为矮小型ZbW,雄鸡全为正常型ZBZb,这样便于选育“雌鸡”指导生产实践。
20.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨市第三中学校·期中)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。果蝇的体细胞有4对染色体。其中I号染色体是性染色体,Ⅱ、Ⅲ、IV号为常染色体。已知果蝇的灰体/黑体、长翅/残翅、红眼/白眼和长刚毛/短刚毛性状分别由一对等位基因控制,且分别独立遗传,控制长翅/残翅性状的基因位于Ⅱ号染色体上,控制灰体/黑体性状的基因位于Ⅲ号染色体上。同学甲用一只长刚毛灰体长翅红眼雌蝇与一只短刚毛灰体长翅红眼雄蝇杂交,F1的表型及其比例如下:(不考虑交换)
刚毛
性别
长翅:残翅
灰体:黑体
红眼:白眼
1/2长刚毛
1/2雌
3:1
3:1
全红眼
1/2雄
3:1
3:1
1:1
1/2短刚毛
1/2雌
3:1
3:1
全红眼
1/2雄
3:1
3:1
1:1
(1)摩尔根用果蝇作为遗传试验材料证明基因位于染色体上,所用的研究方法是_____。
(2)根据同学甲实验结果推断,果蝇控制红眼/白眼的基因位于______号染色体上;控制长刚毛/短刚毛的基因位于_____号染色体上,后者判断依据是_____。
(3)同学乙用纯合的长刚毛灰体长翅红眼雄果蝇和纯合的短刚毛黑体残翅白眼雌果蝇杂交,F1相互交配后,发现F2雄果蝇的基因型有_____种类型,且其中短刚毛黑体长翅红眼所占比例为______,证实了长刚毛为显性性状。
(4)请以同学甲得到的F1果蝇为材料,设计一步杂交实验验证长刚毛为显性性状。
(要求:写出杂交组合,预期实验结果)
杂交组合:________;预期实验结果:________。
【答案】(1)假说-演绎法
(2)I IV 控制红眼/白眼的基因位于X染色体上,控制翅型和体色的基因分别位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上;且4对等位基因独立遗传
(3)54 3/128
(4)选F1长刚毛雌雄果蝇交配 子代发现性状分离,出现短刚毛
【解析】1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、实质:(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、适用条件:(1)有性生殖的真核生物细胞核内染色体上的基因。(2)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
(1)摩尔根用果蝇作为遗传试验材料证明基因位于染色体上,所用的研究方法是假说-演绎法。
(2)根据表格可知,子代中雌性全为红眼,雄性有红眼和白眼,说明眼色基因位于X染色体即I号染色体上;控制长翅/残翅性状的基因位于Ⅱ号染色体上,控制灰体/黑体性状的基因位于Ⅲ号染色体上,4对基因独立遗传,因此控制长刚毛/短刚毛的基因位于IV号染色体上。
(3)根据子代雌雄性个体长翅:残翅=3:1,灰体:黑体=3:1,推测相关基因位于常染色体上,且长翅、灰体为显性,若长刚毛为显性性状,假设相关基因用A/a、B/b、C/c……表示,用纯合的长刚毛灰体长翅红眼雄果蝇AABBCCXDY和纯合的短刚毛黑体残翅白眼雌果蝇aabbccXdXd杂交,F1雌雄果蝇的基因型为AaBbCcXDXd、AaBbCcXdY,F1相互交配后,则F2雄果蝇的基因型种类有3×3×3×2=54种。其中短刚毛黑体长翅红眼aaB_ccXD_所占比例为1/4×3/4×1/4×1/2=3/128。
(4)若长刚毛为显性性状,那么F1果蝇中长刚毛为杂合子,短刚毛为纯合子。选择F1长刚毛雌雄果蝇交配,则子代发现性状分离,出现短刚毛。
试卷第1页,共3页
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